Презентация на тему "Умные материалы"

• 1 слайд

  Авторы:
  Котмаков Евгений Олегович
  Махов Александр Михайлович
  Научный руководитель:
  Гусева Татьяна Александровна
  «УМНЫЕ» МАТЕРИАЛЫ
  ГБПОУ «Нижегородский радиотехнический колледж»
  СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУКА - 2018
  

• 2 слайд

  АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
  Бурное развитие нанотехнологий позволяет исследователям получить по-настоящему «умные материалы», которые находят применение в самых различных сферах человеческой деятельности
  

• 3 слайд

  ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ:
  физико-механические свойства «умных» материалов
  ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ:
  область применения «умных» материалов
  

• 4 слайд

  ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
  ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
  исследовать природу происхождения и определить
  область применения по физико-механическим
  свойствам «умного» материала
  
  проанализировать литературные источники и
  интернет-источники по рассматриваемой теме
  2. сформулировать понятийный аппарат
  3. определить природу происхождения «умных» материалов
  4. составить классификацию «умных» материалов
  5. выявить область применения умных материалов
  

• 5 слайд

  ПОНЯТИЙНЫЙ АППАРАТ
  это материалы, свойства которых изменяются при воздействии каких-либо
  внешних факторов
  УМНЫЕ
  ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ
  СМАРТ
  МАТЕРИАЛЫ
  механические нагрузки
  электрическое или магнитное
  поля
  температура
  свет
  влажность
  химические свойства среды
  

• 6 слайд

  ПРИРОДА ПРОИСХОЖДЕНИЯ
  УМНЫХ МАТЕРИАЛОВ
  Исследование
  жизнедеятельности
  живой клетки
  Исследование
  атомно-кристаллического
  строения и свойств материалов
  «Умные»,
  «Интеллектуальные»
  и
  СМАРТ-материалы
  

• 7 слайд

  КЛАССИФИКАЦИЯ УМНЫХ МАТЕРИАЛОВ
  Самовосстанавливающиеся материалы
  Сплавы с
  «эффектом памяти формы»
  Самосмазывающиеся материалы
  Самоочищающиеся материалы
  Пьезоэлектрики
  Фотомеханические
  материалы
  Электрохромные
  материалы
  Пироэлектрики
  «Умные» гели
  Магнитореологические жидкости
  Магнитострикционные и
  электрострикционные
  материалы
  

• 8 слайд

  ТИПОЛОГИЯ УМНЫХ МАТЕРИАЛОВ
  Адаптеры
  Трансформаторы 
   Нейтрализаторы
  актуаторы
  индикаторы
  материалы, которые под влиянием внешнего воздействия изменяют свои характеристики
  преобразуют энергию различных видов полей в механическое перемещение
  это материалы, преобразующие энергию различных видов воздействий (поля или вещества) и ресурсы среды в сигнал отклика
  материалы, которые преобразуют энергию внешнего воздействия в выходное действие
  это такие вещества, которые не только обнаруживают вредное воздействие, но и сами устраняют причины его возникновения
  

• 9 слайд

  ВИДЫ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  САМО произвольное восстановление формы или
  эффект памяти формы (ЭПФ)
  

• 10 слайд

  ВИДЫ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  Нитинол (никелид титана)-
  лидер среди материалов с ЭПФ
  ПРЕИМУЩЕСТВА:
  1. очень высокая коррозионная стойкость
  2. высокая прочность
  3. хорошие характеристики форм запоминания
  высокий коэффициент  восстановления формы и высокая восстанавливающая сила
  5. хорошая биологическая совместимостью
  6. высокая демпфирующая способность
  НЕДОСТАТКИ:
  титан в сплаве легко присоединяет азот и кислород - необходимо использовать вакуумирование
  2. сложность обработки при изготовлении деталей, особенно резанием
  3. высокая стоимость
  

• 11 слайд

  ВИДЫ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  САМО восстанавливающиеся умные материалы
  Самовосстанавливающийся
  биопластик
  Самовосстанавливающийся
  биобетон
  «заживление» биобетона
  

• 12 слайд

  ВИДЫ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  САМО восстанавливающиеся умные материалы
  «Самолечение» электроники: заполненные жидким металлом микрокапсулы наносятся поверх микросхемы с проводниками. При появлении в проводнике разрыва микрокапсулы разрушаются, и металл заполняет его
  Авторы работы — Нэнси Соттос,
  Скотт Уайт и Джеффри Мур
  

• 13 слайд

  Самосмазывающиеся материалы
  ВИДЫ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  СУЩНОСТЬ:
  чтобы обеспечить малый коэффициент трения и малую интенсивность изнашивания согласно молекулярно-механической теории трения, необходимо создать положительный градиент механических свойств
  ВИДЫ
  полимерные материалы
  металлокерамические материалы
  теплостойкие материалы
  

• 14 слайд

  Самосмазывающиеся материалы
  ВИДЫ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  Аман, тесан, вилан, эстеран 33 - наиболее распространенные отечественные самосмазывающиеся материалы для узлов трения (антифрикционные пластики)
  

• 15 слайд

  ВИДЫ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  Самоочищающиеся материалы
  Эффект лотоса. 
  Капля воды вбирает в себя загрязнения
  Металл, отталкивающий каплю воды
  

• 16 слайд

  ВИДЫ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  Самоочищающиеся материалы
  Порошковые покрытия с эффектом «лотоса»
  Эффект листьев лотоса – низкое смачивание
  Структурная и матовая поверхность
  Угол смачивания>150°
  Самоочищаются под дождем
  Устойчивы к атмосферному действию
  Невозможны прозрачные и глянцевые варианты
  

• 17 слайд

  ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ УМНЫХ МАТЕРИАЛОВ
  Терморегулирующая одежда из OUTLAST (на основе капсул парафина)
  В Китае разработана гибкая батарея для «умных» устройств нового поколения
  

• 18 слайд

  ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ УМНЫХ МАТЕРИАЛОВ
  1. Пленка-тестер (ингибитор)
  2. Умная обувь для танцоров
  3. Умные кроссовки
  

• 19 слайд

  ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ «УМНЫХ» МАТЕРИАЛОВ
  Ученые стоят на пороге создания материалов, которые будут самоисцеляться подобно коже или другим тканям человеческого тела. Такие инновационные технологии можно будет использовать для создания самовосстанавливающихся технических систем
  Прозрачные
  самовосстанавливающийся
  самолёт
  самовосстанавливающиеся
  здания
  самовосстанавливающийся
  мост в Тихом океане
  

• 20 слайд

  ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
  1. «умные» материалы переходят на наноуровень
  2. «умные» материалы развиваются параллельно
  информационным технологиям
  3. «умные» материалы пытаются
  по отдельности реализовать совершенство
  технической системы материала
  4. «умные» материалы улучшают
  комфортность и многофункциональность объектов
  жизнедеятельности человека
  5. «умные» (искусственные) материалы –
  аналог живой природы
  6. «умные» материалы – это попытка человека управлять
  природными (естественными) процессами
  

• 21 слайд

  Теоретическая значимость:
  разработка общей классификации умных материалов
  по различным признакам
  
  
  Практическая значимость:
  создание электронной презентации для учебной дисциплины
  «Материаловедение» с целью размещения в разделе учебные
  материалы на платформе электронного обучения Moodle