Los materiales compuestos y estructuras inteligentes son una alta tecnología desarrollada a partir de materiales compuestos, que enterra sensores, conductores y microprocesadores en estructuras de materiales compuestos para formar materiales estructurales multifuncionales que pueden transportar y tener ciertas funciones específicas.
Debido a la fuerte diseñabilidad de los materiales compuestos, junto con el mismo método de fabricación de estructuras inteligentes que los materiales compuestos avanzados, los componentes de materiales compuestos que se han utilizado o se utilizarán en estructuras como la aeroespacial se pueden volver a tratar de manera inteligente de acuerdo con las necesidades de la aplicación práctica, lo que puede resolver problemas más difíciles de superar en el funcionamiento de los componentes de materiales compuestos en su estructura, como vibraciones, concentración de esfuerzos, etc.
Los principales tipos y aplicaciones de materiales compuestos inteligentes
1. materiales compuestos inteligentes reforzados con fibra de aleación de memoria de forma
La aplicación de SMA a materiales compuestos inteligentes se debe principalmente a su efecto de memoria de forma (pyme) y superelasticidad.
2. materiales compuestos inteligentes de fibra óptica
Los sensores en los materiales compuestos inteligentes están incrustados en los materiales compuestos, lo que requiere una buena compatibilidad con la matriz.
3. materiales compuestos inteligentes reforzados con fibra de carbono
Este material compuesto aparece más en materiales a base de cemento. La mezcla de fibra de carbono de corte corto de cierta forma, tamaño y cantidad en materiales a base de cemento no solo mejora la resistencia del material, sino que también tiene la función de autodetección de estrés, tensión y daño.
4. materiales compuestos inteligentes piezoeléctricos
El material compuesto tiene un efecto piezoeléctrico. Cuando se aplican fuerzas externas al material, el fenómeno de que el material produce tensión se llama efecto piezoeléctrico positivo; La aplicación de un campo eléctrico a la superficie del material para producir tensión o tensión se llama efecto piezoeléctrico inverso. Es decir, tiene las características de transformar la energía eléctrica y la energía mecánica, por lo que se puede aplicar a estructuras inteligentes, especialmente adaptaciones, amortiguación y control de ruido.
5. materiales compuestos inteligentes de variantes de flujo eléctrico / magnético
Bajo la acción de un campo eléctrico / magnético externo, la variante de flujo eléctrico / magnético mostrará una estructura fibrosa a lo largo de la dirección del campo eléctrico / magnético en el interior, lo que hará que la viscosidad del sistema aumente drásticamente en poco tiempo, al tiempo que aumentará significativamente el estrés de rendimiento y el módulo de elasticidad, y cuando se retire el campo eléctrico / magnético externo, se puede restaurar al líquido en un instante. Aprovechando esta característica, el compuesto con otros materiales puede lograr la inteligencia de los materiales.
6, Compuesto inteligente de fibra de gel de respuesta al pH
Las fibras de gel sensibles al pH son fibras de gel que producen cambios de volumen o morfología con los cambios de ph, es decir, producen contracción e hinchazón reversibles en el agua debido a los diferentes valores de ph, lo que hace que la energía química y la energía mecánica se conviertan entre sí.
Desarrollo de la investigación en el país y en el extranjero
1. desarrollo extremadamente rápido
Algunos países occidentales, encabezados por Estados unidos, han desarrollado grandes componentes de materiales compuestos inteligentes y están llevando a cabo pruebas de simulación y pruebas faciales.
2. el número de grupos de investigación está aumentando, principalmente con el objetivo de aplicaciones espaciales y de defensa nacional.
Debido a que los materiales compuestos inteligentes son un nuevo campo tecnológico interdisciplinario e interprofesional, no solo se necesitan expertos en materiales, sino también talentos en química, física, control de sistemas y muchos otros aspectos, por lo que han surgido rápidamente grupos académicos interdisciplinarios e integrales dedicados a la investigación en este campo. El Departamento de defensa y el sistema espacial han otorgado gran importancia a la investigación en este campo. Los departamentos de investigación del Departamento de defensa de los Estados unidos, la nasa, la fuerza aérea y las principales empresas de fabricación de aviones, así como japón, Gran Bretaña y otros países, han formulado y presentado sus respectivos planes de desarrollo completos.
3. la investigación básica y la investigación aplicada son paralelas
Aunque los materiales inteligentes se están desarrollando rápidamente, siguen siendo un campo inmaduro y muchos conceptos aún no se han conocido o unificado, por lo que la investigación básica debe fortalecerse vigorosamente. Debido a los objetivos claros de la aplicación, especialmente las necesidades militares urgentes, pero la investigación y fabricación de componentes se han puesto en marcha uno tras otro, y se han desarrollado hacia la miniaturización de sistemas inteligentes integrados, sensores, acción y control.
es 
English
