Responsive materials
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Responsieve materialen, ook wel 'slimme materialen' genoemd, zijn materialen die hun eigenschappen, zoals vorm, kleur, transparantie, stijfheid of geleidbaarheid, kunnen aanpassen als reactie op externe prikkels zoals temperatuur, licht, vochtigheid, druk of elektrische spanning.
Omschrijving
Slimme materialen bezitten unieke eigenschappen waardoor ze intelligent kunnen reageren op hun omgeving en zich kunnen aanpassen aan veranderende omstandigheden. Dit onderscheidt ze van traditionele materialen die doorgaans één specifieke goede eigenschap hebben. Ze worden in diverse sectoren toegepast, waaronder de automobielindustrie, lucht- en ruimtevaart, geneeskunde en steeds vaker ook in de bouw. In de bouw kunnen responsieve materialen bijdragen aan het verbeteren van de structurele integriteit, energie-efficiëntie, duurzaamheid en het comfort van de gebruiker. Ze spelen een belangrijke rol in de ontwikkeling van adaptieve en duurzame gebouwen die minder afhankelijk zijn van externe energiebronnen en beter inspelen op de behoeften van de gebruiker en de omgeving.
Toepassingen in de bouw
In de bouwsector worden responsieve materialen onderzocht en toegepast voor diverse doeleinden. Enkele voorbeelden zijn:
* Zelfherstellend beton: Materialen die kleine scheuren en beschadigingen zelf kunnen repareren, wat de levensduur van constructies verlengt en onderhoud vermindert.
* Adaptieve gevels en ramen: Materialen zoals elektrochroom glas kunnen transparantie aanpassen op basis van elektrische stroom of temperatuur, wat helpt bij het reguleren van warmteoverdracht en daglichttoetreding.
* Energieopwekking: Piëzo-elektrische materialen kunnen mechanische spanning of trillingen omzetten in elektrische energie.
* Thermische regulatie: Fase-overgangsmaterialen (PCM's) kunnen warmte opslaan en afgeven om binnentemperaturen te helpen regelen.
* Zelfreinigende oppervlakken: Coatings die ervoor zorgen dat oppervlakken, zoals zonnepanelen, zichzelf reinigen.
* Adaptieve isolatie: Materialen die hun isolatiewaarde kunnen aanpassen aan veranderende omstandigheden.
* Structurele aanpassing: Vormgeheugenlegeringen (SMA's) kunnen reageren op temperatuurveranderingen en zo bijdragen aan zelfstabiliserende structuren.
* Adaptieve zonwering: Materialen zoals thermobiometalen die van vorm veranderen door temperatuur en zo schaduw kunnen creëren.
Gebruikte bronnen: