Smart materials: materiali intelligenti

Trattasi di materiali in grado di percepire gli stimoli provenienti dall’ambiente circostante (temperatura, sforzo meccanico, luce, umidità, campi elettrici, campi magnetici) e rispondere variando le loro proprietà (meccaniche, elettriche, geometriche), la loro struttura o la loro funzione. I materiali intelligenti o i sistemi che utilizzano materiali intelligenti sono composti da sensori e attuatori. Il sensore rileva una variazione nell’ambiente e l’attuatore svolge una specifica funzione o una risposta. Per meglio comprendere, alcuni materiali intelligenti cambiano colore o ne mostrano uno specifico quando sono esposti ad una variazione di temperatura, intensità luminosa o corrente elettrica.

Tra gli smart materials di maggiore interesse, utilizzabili come attuatori, troviamo  i materiali a memoria di forma ed i ceramici piezoelettrici che vedremo meglio nei prossimi articoli. I materiali a memoria di forma sono materiali (generalmente leghe) che possono essere deformati ma sono in grado di ritornare alla loro forma originale in seguito ad un aumento di temperatura. Le ceramiche piezoelettriche sono materiali che producono un campo elettrico quando soggetti ad una forza meccanica (o vice-versa).

Nell’immagine vediamo un prototipo di aereo le cui ali, molto flessibili, inglobano attutatori realizzati mediante “Smart materials”. Timone, flaps, slats, aileron e spoiler si deformano sotto l’impulso di correnti elettriche. In tal modo le prestazioni delle ali sono molto più simili a quelle dei volatili. Dalla natura si sa, si traggono i migliori spunti per l’evoluzione tecnologica.