Desde hoy y cada domingo podréis encontrar en La Web del Gadget este pequeño Rincón del Ingeniero, donde trataremos temas de ingeniería aplicados, principalmente, al mundo de los gadgets. Para comenzar, vayamos con la primera parte sobre materiales inteligentes, un tema realmente interesante y con una proyección de futuro enorme:

Materiales Inteligentes

En un momento en que cualquier gadget interactúa con el entorno, es realmente interesante prestar atenciones a algunos tipos de materiales que son capaces de responder a un estímulo externo y que podemos ver más a menudo cada día. De este modo podemos definir un material inteligente a aquel que puede ser modificado significativamente y de modo controlado por un estímulo externo de modo reversible.

Cuando hablamos de materiales inteligentes es importante diferenciar varios tipos de ellos y, como en este artículo lo principal es centrarse en los gadgets, es imposible abarcar y profundizar en todos ellos. Una clasificación sencilla de los más interesantes podría ser la siguiente:

  • Piezoeléctricos
  • Efecto térmico de memoria
  • Efecto magnético de memoria
  • Polímeros sensitivos al pH
  • Halocromía

Piezoeléctricos

Los materiales piezoeléctricos son aquellos que presentan el llamado efecto piezoeléctrico. Este efecto describe la relación entre una tensión mecánica y una tensión eléctrica, esto es, algunos materiales como minerales, cerámicas o polímeros tienen la capacidad de producir una carga eléctrica como respuesta a un esfuerzo mecánico.

piezo

Aunque los materiales piezoeléctricos nos parezcan algo distante, podemos encontrarlos en algunos objetos cotidianos como, por ejemplo, para producir la chispa de un encendedor de cocina. Una de las aplicaciones históricas de estos materiales es el sonar utilizado especialmente por los submarinos.

En los últimos años están apareciendo cada vez más usos para este tipo de materiales y, por encima de todos, destaca su utilización como fuente de energía renovable para pequeñas aplicaciones (como iluminación) tanto en zonas aisladas como en zonas muy transitadas. Gracias a la propia naturaleza del material, es posible utilizarlos en zonas transitadas por peatones o en zonas pavimentadas, siempre buscando que el tránsito sea el máximo posible. Lugares como los tornos del metro, la entrada de un centro comercial o las zonas de peaje se prestan a su utilización. Y es que es tan sencillo como pasar por encima para que, con la fuerza que aplicamos sobre el suelo, el piezoeléctrico se contraiga y genere una pequeña carga. En algunas aplicaciones reales se han conseguido obtener hasta 20 KWh simplemente con las pisadas de la gente.  Por tanto, aunque los piezoeléctricos no van a sustituir a los sistemas de obtención de energía tradicionales, es probable que los terminemos utilizando para alimentar a alguno de nuestros gadgets. ¿Cómo?, pues, por ejemplo, instalando piezoeléctricos en las plantillas de nuestras zapatillas deportivas y saliendo a correr.

renovable

Halocromía

Este tipo de materiales presentan una variación de su color y según el tipo de estímulo podemos distinguir dos tipos principales:

  • Materiales que varían de color según el pH, donde su mayor utilidad será la de ser indicadores de pH.
  • Los materiales electrocrómicos son aquellos que varían su color de forma reversible al oxidarse o reducirse por el paso de una corriente eléctrica. Hay un numero bastante elevado de especia químicas que cuentan con esta propiedad, entre ellos polímeros conductores como las láminas delgadas de polipirrol, politiofeno y polianilina.

Por tanto, los materiales electrocrómicos podrán ser utilizados en numerosas aplicaciones como espejos retrovisores, indicadores de carga de una batería o una gafas de sol. Imagina unas gafas de sol donde podamos oscurecer o aclarar las lentes según la intensidad del sol a través de una aplicación en nuestro móvil o un equipamiento de camuflaje que pueda regularse según el entorno.

 En el año 2011, el Boeing 787 Dreamliner empezó a utilizar ventanas inteligentes con materiales electrocrómicos, de modo que fuera posible regular 5 niveles diferentes de opacidad. Y es que su aplicación en ventanas supone un gran avance en los futuros hogares donde todo estará conectado permitiendo pasar la intensidad de luz que necesitemos en cada momento.

boeing

El próximo domingo podréis encontrar aquí la segunda parte  de este artículo sobre materiales inteligentes en la que hablaremos, principalmente, acerca de los materiales con efecto de memoria. ¡No os lo perdáis!

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