Transcript Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki Jak sprytne mogą być materiały? Grzegorz Milewski Uniwersytet Dzieci Kraków, 25.04.2009 Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej Materiały INTELIGENTNE Materiały Inteligentne (sprytne; ang.: smart) charakteryzują.

Wydział Mechaniczny
Politechniki Krakowskiej
im. Tadeusza Kościuszki
Jak sprytne mogą być materiały?
Grzegorz Milewski
Uniwersytet Dzieci
Kraków, 25.04.2009
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały INTELIGENTNE
Materiały Inteligentne (sprytne; ang.: smart)
charakteryzują się zdolnością odpowiedzi na
zadany sygnał wejściowy w pewien
charakterystyczny sposób;
Grupa tych materiałów nazywana jest także
aktywnymi, inteligentnymi lub adaptacyjnymi
(ang.: active, intelligent, adaptive).
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały biomimetyczne
BIONIKA
(gr.) - ... nauka zajmująca się badaniem budowy i zasad
działania organizmów żywych w celu wykorzystania uzyskanych wyników do
projektowania i budowy nowych urządzeń technicznych ... ( Encyklopedia
PWN, 1999 )
(Jack E. Steele, 1958 r)
Ostracion cubicus
Samochód koncepcyjny f-my DaimlerChrysler
o współczynniku oporu aerodynamicznego 0,19
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały biomimetyczne – c.d.
owocostan łopianu
„rzep”
George de Mestral, 1941
… NASA - skafandry astronautów …
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały biomimetyczne – c.d.
nowa generacja materiałów adhezyjnych
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały biomimetyczne – c.d.
nić pajęcza f-my BioSteel
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały biomimetyczne – c.d.
Samoczyszczące się liście lotosu, czy nasturcji
tkanina Mincor
TX TT; BASF
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały biomimetyczne – c.d.
Samoczyszczące się materiały
włókno bawełny
włókno bawełny z
apreturą hydrofobową
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały biomimetyczne – c.d.
Samoczyszczące się
materiały
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały biomimetyczne – c.d.
LZR Race – „ultraszybki” kostium
pływacki f-my Speedo
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Bionika
elektrownie
wiatrowe f-my
WhaleCorp
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Bionika – c.d.
ujemny współczynnik załamania światła
… Kalifornijscy naukowcy stworzyli
materiały, z których będzie można
uszyć pelerynę niewidkę, zrobić
perfekcyjne soczewki, miniaturowe
anteny i przeźroczyste metale …
[Gazeta Wyborcza, 12.08.2008]
Uniwersytet Kalifornijski w
Berkeley
… struktura materiału odchylająca
bieg promieni świetlnych przypomina
mikroskopijne żaluzje, które są
złożone z periodycznej sieci drucików
i rezonatorów o średnicy tysiąc razy
mniejszej niż ludzki włos …
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Samo naprawiające się materiały
Poliuretan (PU) + cząsteczki oksetanu i chitozan
naświetlanie UV (ok.15 min.)
… niedługo zamiast szukać zacienionego miejsca do zaparkowania samochodu ,
będziemy się bić o jak najbardziej nasłonecznione … [Gazeta Wyborcza, 13.03.2009]
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Sztuczne mięśnie polimerowe
pojedynek maszyny z
człowiekiem „na rękę” –
San Diego, USA, 15.03.2005
elektroaktywne kompozyty
polimerowo – metalowe
(PAN + platyna)
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały z „pamięcią kształtu”
stopy Ni-Ti
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały węglowe – nanorurki i fulereny
diament
grafit
fuleren
- nagroda Nobla, 1996
fulereny
endohedralne
nanorurki
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Nanokryształy o gigantycznej porowatości
nanokryształy f-my BASF
… objętość wielkości
naparstka o wadze 2.5 g ma
łączną powierzchnię ścian
równą boisku piłkarskiemu …
… zastosowanie m.in. w
usuwaniu zanieczyszczeń …
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Magnetyczne materiały inteligentne
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Ciecze magnetoreologiczne
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
„Sprytna” pralka
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Nastawne układy tłumiące wiotkich
elementów konstrukcyjnych
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Kontrola drgań na przykładzie modelu budynku
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Przykład wdrożenia - tłumiki w budynkach
Nihon-Kagaku-Miraikan
National Museum of Emerging Science
and Innovation
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Kontrola zawieszenia samochodu z wykorzystaniem
tłumików MRF
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Zastosowania militarne tłumików MRF
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Ferrociecze (FRF)
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Uszczelnienia cieczami ferro
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Terfenol-D – materiał o gigantycznej magnetostrykcji (GMM)
Tb0,3Dy0,7Fe1,9
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
GMM - schemat transformacji energii
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Zastosowanie GMM
wzbudniki
czujniki
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Zastosowanie GMM – sonar
start
Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej
Materiały źródłowe
[1] http://www.scholar.google.com
[2] http://www.research.ibm.com/
[3] http://eis.jpl.nasa.gov
[4] http://www.wiz.pl
[5] http://www.swiatnauki.pl
[6] http://wyborcza.pl
[7] Milewski G.: Teoria funkcjonalnej adaptacji w
przyrodzie, Politechnika Krakowska, 2002
[8] Milewski G.: Biomateriały, wykłady dla studentów
specjalności Inżynieria Medyczna, Politechnika Krakowska
[9] Kaleta Jerzy, Materiały magnetyczne Smart.
Eksperymentalne metody wyznaczania właściwości
magnetomechanicznych, Politechnika Wrocławska, 2008
[10] Gazeta Wyborcza, 29.06.2004; 14.10.2004;
21.07.2008; 29.07.2009; 12.08.2008; 13.03.2009;
start