Materiales inteligentes
Materiales que actúan como sensores ante estímulos externos
Desarrollo de materiales inteligentes para empresas
Los materiales inteligentes pueden modificar sus propiedades de forma reversible mediante un estímulo externo. Los estímulos externos son por ejemplo luz, calor, humedad, campos eléctricos, fuerza, pH y algunos compuestos químicos. Estos materiales pueden tener propiedades con una gran proyección de futuro como por ejemplo los materiales autorreparables.
Estos materiales pueden llegar a identificarse como sensores, actuadores o controladores ya que reaccionan frente a los estímulos generando una respuesta útil por ejemplo un cambio de color con el que el usuario puede identificar que algo ha cambiado.
En ATRIA desarrollamos soluciones basadas en materiales inteligentes desde la etapa de síntesis hasta su implementación en producto.
¿Qué hacemos en materiales inteligentes?
Selección de la tecnología
Estudiando los requisitos de nuestro cliente, seleccionamos la tecnología que más se adapta a sus necesidades. Trabajamos con las principales empresas de química y desarrollo de materiales, seleccionando la más adecuada para cada Proyecto.
Desarrollo de materiales
En el caso de que no exista una solución en el mercado, ATRIA desarrolla sus propias soluciones en su laboratorio de Materiales.
Aplicación
En nuestro laboratorio de Materiales, podemos aplicar a través de diversas técnicas como dip-coating, esprayado, roll-to-roll… la solución seleccionada en tu producto. Se trata de una etapa crítica.
Pruebas y ensayos
Todos los materiales, ya sean de desarrollo propio o soluciones ya existentes deben ser testadas para comprobar que su funcionalidad es la esperada y que cumple con todos los requisitos del cliente. Los materiales inteligentes necesitan de unas pruebas específicas, en caso de que el ensayo no exista, nosotros lo desarrollamos para ti.
¿Cómo seleccionamos en ATRIA un material inteligente?
Efecto final que se quiere obtener
Primero se debe definir que parámetro se quiere controlar y el efecto que la modificación del mismo debe producir. Cuanto más precisos y acotados sean los requisitos menores serán los costes de investigación de las siguiente etapas.
Selección del material inteligente
Se debe seleccionar una familia de materiales inteligentes que encajen en los requisitos buscados. También se tiene en cuenta el sector final dónde estos materiales se emplearán.
Análisis de la viabilidad económica y normativa
Un estudio del beneficio económico que el material inteligente aporta nos dará información útil para poder estimar el coste aceptable para cada producto o proceso. Además, es muy importante comprobar que la normativa nos permitirá su uso en el sector deseado.
Análisis de la viabilidad funcional y pruebas de vida
Definidos los rangos en los que el estímulo debe producir un cambio en el material, se comprueba que el material seleccionado cumple y que además lo hace en las condiciones reales de uso del producto o proceso.
Hidrocrómicos
Termocrómicos
Los materiales termocrómicos cambian de color en función de la temperatura. El cambio de color se produce a una temperatura de viraje que viene determinada por el tipo de material, pudiéndose modificar y controlar. Sus funciones son: control de temperatura, aviso de defectos y estética.
Fotoluminiscentes
Los materiales fotoluminiscentes emiten radiación luminosa tras haber sido sometidos a una estimulación externa. Por ejemplo si su superficie se somete a radiación UV, pueden emitir en el visible creando efectos muy interesantes. Se utiliza en diversos casos como: seguridad, efectos estéticos en cartelerías, adhesivos, muestrarios…
Grafeno
El grafeno puede conseguir mejorar propiedades como dureza, resistencia, conductividad térmica y eléctrica, elasticidad, flexibilidad entre otras. Se trata de un material con unas propiedades excepcionales.
Autorreparables
Los materiales con memoria, como los piezoeléctricos o autorreparables, son los que recuperan una morfología preestablecida ante estímulos de temperatura, agua, químicos ó campo eléctromagnético.
Fotocrómicos
Los materiales fotocromáticos cambian reversiblemente de color. Cuando la luz incide sobre el material aparece un color, pasando de un color blanquecino o transparente a uno intenso.
¿Qué podemos conseguir con materiales inteligentes?
Nuevas estéticas y diseños
A través de materiales que modifiquen su color ante un estímulo externo se pueden dotar de nuevos efectos estéticos a los productos. También permiten ofrecer productos auto-reparables que eliminen daños estéticos, como golpes o abrasiones, en una superficie. Los materiales inteligentes pueden aportar el concepto de estética flexible.
Seguridad
Ante la aparición de un determinado estimulo considerado peligroso para un producto, el material puede cambiar estéticamente de forma apreciable de modo que se permite identificar rápidamente la situación y actuar en consecuencia. Es el caso de un material electrocrómico que ante una corriente peligrosa para el usuario modifique su color, delimitar rutas de evacuación, áreas de peligro, herramientas, áreas de trabajo o prevención de accidentes.
Efecto WOW
Estos materiales tienen aplicabilidad en sectores como la publicidad. Con la aplicación de diferentes estímulos se puede lograr la aparición por ejemplo de un logo o una imagen que a simple vista no se ve, cambio de colores…
Nuevas funcionalidades
Un ejemplo muy claro son los tejidos inteligentes. De esta forma podemos disponer de un contador de pulsaciones directamente en la ropa o incluso monitorizar la temperatura corporal de un bebe. Cambios de color, de conductividad o de forma pueden indicar al usuario como emplear un producto o señalizar e identificar los modos de uso del mismo.
Calidad y evaluación de prestaciones
Para asegurar que el uso de un producto se realiza en su óptimo estado o que no ha sufrido daños o mermas en su calidad pueden emplearse marcadores termocrómicos, hidrócromicos o electrocrómicos que informen de la calidad del producto. También, en el caso de máquinas o equipos, pueden indicar que funcionan según sus parámetros normales.
