Este documento describe diferentes tipos de materiales inteligentes o multifuncionales que pueden responder a estímulos externos como la luz, electricidad, temperatura y campos magnéticos. Incluye materiales piezoeléctricos, electrocrómicos, fotocrómicos y termocrómicos, así como aleaciones de nitinol y displays de cristal líquido. Estos materiales se usan en una variedad de aplicaciones como sensores, actuadores, pantallas, ortodoncia y control de procesos industriales.

1. GRUPO 7

2.  Los materiales inteligentes, activos, o también denominados
multifuncionales son materiales capaces de responder de modo
reversible y controlable ante diferentes estímulos físicos o químicos
externos, modificando alguna de sus propiedades.

3.  Son aquellos que actúan, responden o reaccionan ante cambios
eléctricos o magnéticos. Normalmente se utilizan en sensores y
músculos y mecanismos orgánicos artificiales (desarrollados gracias
a los EAP).
 Tipos:
 Materiales piezoeléctricos: Convierten la energía mecánica en
energía eléctrica y viceversa. Se aplican como sensores y
actuadores, vibradores, zumbadores, micrófonos, ..etc.
 Materiales electro- y magnetoreológicos: Son suspensiones de
partículas micrométricas magnetizables, en fluidos como aceites
hidrocarburos, silicona o agua, que de forma rápida y reversible
aumentan su viscosidad bajo la aplicación de campos magnéticos.
Se aplican en los amortiguadores.

4.  Los materiales fotoactivos o fotoluminiscentes son aquellos capaces
de responder de una manera diferenciada a ser expuestos a la luz
(solar o artificial).
 Tipos:
 Fluorescentes: son aquellos materiales que poseen la propiedad de
emitir luz visible solo mientras son expuestos a radiaciones del tipo
ultravioleta, rayos catódicos o rayos X (no visibles al ojo humano).
 Fosforescentes: son aquellos materiales capaces de emitir luz
continuadamente después de haber sido expuestos a luz (natural o
artificial).
 Electroluminiscentes: son los materiales que al ser estimulados
mediante electricidad responden produciendo luces de diferentes
colores. Su emisión de luz no conlleva producción de calor.

5.  Materiales capaces de responder con un cambio de color ante un
estímulo externo (presión, radiación UV, rayos X, temperatura,etc).
 Tipos
 Fotocrómicos: son aquellos materiales que solo mientras incide sobre
ellos la luz solar, o luz con elevado componente UV, cambian de forma
reversible su color. Aplicaciones fundamentales: seguridad (tinta
invisible, detección de documentos), publicidad
(carteles, camisetas, zapatos, cordones, bolsos, folletos...) y óptica
(lentes).
 Termocrómicos: son materiales que cambian reversiblemente de color
con la temperatura. Permiten seleccionar el color y el rango de
temperaturas, con lo que permiten un rango muy amplio de aplicaciones.
Normalmente son de naturaleza semiconductora. Su aplicaciones
fundamentales es señalización (etiquetado/control temperatura-cadena
frío-), seguridad (tuberías y conducciones, elementos
peligrosos, etc...), artículos del hogar (envases
microondas, sartenes, placas calefactoras, vasos-jarras, ..etc) y
juguetería.
 Electrocrómicos: son los materiales que al aplicarles una diferencia de
potencial, cambia su espectro de absorción y, generalmente, su color.

6.  Son materiales que una vez han sido deformados son capaces de volver a sus forma
primaria. Se pueden clasificar según el tipo de fuerza aplicada al material: campos
térmicos o magnéticos
 Las aleaciones de NITINOL (níquel-titanio), son las más conocidas, y responden ante
campos térmicos. Se utilizan en ortodoncia (alambres
dentales), medicina, robótica, válvulas, en duchas, cafeteras, sistemas de unión y
separación controlados…
 En general estos materiales llamados “inteligentes” se solapan y se entremezclan con
otras grandes tecnologías como las nanotecnologías, la microelectrónica y los
biomateriales.

7.  Displays (pantallas) de cristal líquido (LCD) presentes en
pantallas planas de ordenador, teléfonos móviles, ..etc.
 OLED, en pantallas en base a polímeros multicapa que
emiten luz ante pequeños estímulos eléctricos, permitiendo
diseños más ligeros y flexibles. Ya se comercializan con estas
pantallas vídeo cámaras (Kodak Easyshare LS633), así como
lámparas planas para sistemas de seguridad y
señalización, piezas plásticas de interior de vehículo con luz
propia.
 Uso en ingeniería civil y servicios a la sociedad en general.
 Los sensores y actuadores, a su vez, se pueden combinar e
incorporar de modo externo o posterior a la fabricación de un
producto.

8.  Hoy en día se aplican en sistemas de monitorización y control activo
en muchos procesos y en algunos productos. Sin embargo la
evolución de estos materiales pueden permitir llegar a ser
incorporados durante el proceso de elaboración del producto, de
modo integrado, combinando diferentes materiales
activos, reduciendo y simplificando los diseños y etapas de
fabricación.
 En otros sectores, la presencia de los materiales activos en el
mundo del envase y el embalaje, permiten garantizar la calidad de
los productos y además ayudan a controlar los procesos de
producción y distribución, mediante envases que controlen la
duración del contenido (film de polímeros biocidas) o que lo
defiendan contra la contaminación por microorganismos, etc.
 En la industria del automóvil, la electrónica y la sensorización van
adquiriendo, día a día, una importancia mayor. Sistemas de
seguridad y control, que pretenden alcanzar un compromiso entre
comodidad y seguridad.

9.  http://www.actimat.es/web/materiales-
inteligentes.asp
 http://www.inteligentes.org/index_MI_cuales_son.ht
m
 http://www.actimat.es/web/materiales-
inteligentes.asp