Rozvrh hodin pro zimní semestr 2020/2021 je publikován zde
Aktuální stav rezervací Seminární místnosti pro prodloužené zkouškové období LS 19/20 je zde
You are here
11SMAM Smart materiály a jejich využití
| Název předmětu: |
Smart
materiály
a jejich využití |
| Kód předmětu: |
11SMAM |
| Počet kreditů: |
2 |
| Typ předmětu: |
Volitelný |
| Ročník studia: |
2 Mgr |
| Způsob ukončení: |
zk |
| Semestr: |
zimní |
| Vyučující: |
Petr Sedlák, Zdeněk Potůček |
| Anotace: |
Smart materiály
mají jednu nebo více vlastností jako tvar,
vodivost nebo barva, které mohou být výrazně a
vratně měněny změnami vnějších podmínek. Tyto vlastnosti
reagující na vnější podněty (teplo,
mechanické napětí, elektrické pole, světlo)
určují způsob využití daného typu smart
materiálů. Pasivní a aktivní tlumení
vibrací, airbagová čidla, akustické měniče,
přesná polohovací zařízení,
miniaturní ultrazvukové motorky, cévní
stenty, umělá svalová vlákna, obroučky
brýlí, antény mobilních telefonů,
světlocitlivá skla nebo fotochromní a termochromní
tkaniny mohou sloužit jako několik příkladů stále se
rozšiřujícího spektra jejich aplikací.
Přednášky jsou zaměřeny na fyzikální vlastnosti,
metody studia a možnosti využití materiálů
měnících barvu, materiálů
vyzařujících světlo, piezoelektrických
materiálů, vodivých polymerů, dielektrických
elastomerů, feroelektrických materiálů a materiálů
s tvarovou pamětí. Pozornost je věnována také
vlivu fázových přechodů na fyzikální
vlastnosti uvažovaných materiálů a jejich
numerickým simulacím. |
| Sylabus: |
1. Tepelné,
elektrické, mechanické a optické vlastnosti
pevných látek, symetrie krystalů, tenzorový popis
fyzikálních vlastností. 2. Vliv fázových přechodů 1. a 2. druhu na fyzikální vlastnosti pevných látek. 3. Materiály měnící barvu – fotochromní, termochromní a elektrochromní jev. 4. Materiály vyzařující světlo – fluorescence, fosforescence, elektroluminiscenční displaye. 5. Piezoelektrické materiály pro měniče, snímače a systémy pohon/čidlo jako přesná polohovací zařízení, miniaturní ultrazvukové motorky, adaptivní mechanické tlumiče. 6. Vodivé polymery a dielektrické elastomery pro umělé svaly. 7. Feroelektrické materiály, feroelektrické a optické paměti. 8. Jev tvarové paměti, slitiny s tvarovou pamětí, třídy martenzitických transformací, mikrostruktura martenzitických fází, pseudoelasticita a pseudoplasticita. 9. Významné materiály s tvarovou pamětí - slitiny Ni-Ti, CuZnAl, CuAlNi. 10. Numerické simulace chování slitin s tvarovou pamětí. 11. Metody pozorování martenzitických fázových transformací. 12. Použití slitin s tvarovou pamětí – zařízení pro pasivní a aktivní tlumení vibrací, adaptivní kompositní systémy, biomedicínské aplikace, chirurgické nástroje, aplikace v kosmonautice a letectví, umělá svalová vlákna, termostaty. |
| Vstupní podmínky: |
Základní znalosti
ze struktury pevných látek, teorie pevných latek,
fyziky dielektrik a optických vlastností pevných
látek. |
| Literatura: |
Povinná: Encyclopedia of Smart Materials, Ed.: M. Schwartz, John Wiley&Sons, New York, 2002. Shape Memory Materials, Eds.: K. Otsuka, C. M. Wayman, Cambridge University Press, Cambridge, 1998. Doporučená: Zhong-lin Wang, Z. C. Kang: Functional and Smart Materials: Structural Evolution and Structure Analysis, Plenum Press, New York, 1998. Jasprit Singh: Smart Electronic Materials: Fundamentals and Applications, Cambridge University Press, Cambridge, 2005. |