Akıllı kompozitler, dış-sinyal (hareket) okuma, onu işleme,
bazı eylemlerin uygulanması (fonksiyonal yanıtlar), geri bilgi akışı, self-teşhis
ve self-onarmaya (eylem tersinirse) yönelik alt-sistemler içeren özel
yapılandırılmış malzemelerdir. Böyle bir sistemin her elementi, bu amaçla
geliştirilmiş malzemelenin amaca uygun özellikleri tarafından desteklenen
spesifik fonksiyonlara sahiptir. Tüm sistem, self-kontrollü ‘akıllı’ hareket
yapacak şekilde yapılandırılmıştır; yani, canlı bir organizmanın ‘karar alarak
bir eylem gerçekleştirmesi’ yeteneği gibi.
En yaygın akıllı malzeme örnekleri:
·
Şekil-hafızalı alaşımlar ve polimerler; bunlarda
deformasyon magnetik alan değişikliği veya sıcaklıkla indüklenir ve geri
kazanılabilir
·
pH hassas polimerler; çevre pH’ındaki
değişmelerle genişler veya büzülür
·
Sıcaklığa duyarlı polimerler; ortam sıcaklığının
değişmesiyle tetiklenen özellikleri değişir
·
Halokromik, elektrokromik, termokromik,
fotokromik malzemeler; pH, elektrik alanı şiddeti, sıcaklık veya ışık
değiştiğinde renk (transmisyon) değiştirirler
·
Non-Newtonian akışkanlar; shear hızı
değiştiğinde viskozitelerini değiştirirler (akma olmayıncaya kadar)
Bir akıllı ‘hafif’ yapının global optimizasyon prosesi
şekildeki akış dıyagramında gösterilmiştir: Başlangıçta basit bir metal yapıya
benzer bir kompozit yapı (örneğin bir kiriş) dizayn edilir.Sonra, kompozir
kirişin statik ve dinamik davranışı analiz edilir ve malzeme şartnameyi
karşılayacak şekilde optimize edilir. Bu noktada, yüksek bir kütle kazancı elde
edildiği söylenebilir.
Dizayna bir piezoseramik konulur; bu aşamada elektromekanik
kapling katsayısı (EMCC) optimize edilirken şartname hâlâ karşılanıyordur. Bir
optimal RLC-şönt devresinin integrasyonu vibrasyonun, sistemin öz frekansı
dolayında oldukça azaldığını gösterir.
Akıllı yapı optimizasyon akım
diyagramı (FE: finite element)
