ما هي المادة الذكية ؟
1296191#1
المواد الذكية تعرف على انها تلك التي تُظهر ارتباطا بين مجالات مادية متعددة، من الأمثلة الشائعة لهذه المواد تلك التي يمكن تحويل اشاراتها الكهربية إلى حركة ميكانيكية وتحويل الحركة الميكانيكية إلى اشارت كهربية " انتاج تيار كهربائي "، هناك مواد اخرى التي يمكن تحويل طاقتها الحرارية إلى جهد ميكانيكي، وتحويل زوج حركة الأنواع الكيميائية التي بداخل المادة إلى خرج ميكانيكي او إشارات كهربية. إعتمادا على فهم الخصائص الفيزيائية الأساسية لانواع مختلفة من المواد نقوم بتطوير نماذج رياضية لهذه المواد الذكية ومن ثم دمج هذه النماذج في تحليل النظم الهندسية. خلال هذا الفهم الاساسي لخصائص المواد الذكية وكيفية دمجها للأنظمة الهندسية نكتسب فهما من تلك السمات الهندسية مثل مدى الحركة، والقدرة على توليد القوة، وسرعة الاستجابة للمواد.
مادة ذكية
1296191#0
المواد الذكية بالانجليزية (Smart material)، هي نِتاج للتطور الكبير لعلم المواد، حيث أن لها استخدامات كثيرة في مختلف المجالات، على سبيل المثال في مجال الفضاء، والطب، والهندسة الانشائية، وقد تزايدت في الفترة الأخيرة الأبحاث في هذا المجال وخصوصا في مجال الهندسة المدنية. وتوجد المواد الذكية في طورين مختلفين باختلاف درجات الحرارة لذلك يكون الطور الأول هو الأوستنيت ويكون عند درجات الحرارة المرتفعة، والثاني هو المارتنسيت والذي يكون عند درجات الحرارة المنخفضة، وأثناء التحول بين هذين الطورين تكتسب المواد الذكية بعض الخصائص المميزة مثل ذاكرة التشكل والمرونة الفائقة.
مادة ذكية
1296191#2
يتم التركيز على تطوير اساليب لتحليل وتصميم الأنظمة التي تتضمن المواد الذكية. يمكننا تعريف نظام المواد الذكية بإعتبارها النظم الهندسية التي تستخدم خصائص ربط المواد الذكية لتوفير الوظيفة. نُظُم المواد الذكية التي تشبه هذا التعريف تشبه الآلة التي تستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية كوسيلة للرصد في الوقت الحالي، ونظام تصيع رقائق اشباه الموصلات التي تستخدم المواد الذكية للسيطرة على الحركة من مرحلة تحديد المواقع مع مستوى نانو متري دقيق. وهناك امثلة اخرى تشمل استخدام مواد السيراميك الذكية كوسيلة للسيطرة على الاهتزازات من المقاتلات النفاثة او للحد من اهتزازات المعدات البصرية الحساسة.
- المواد الذكية تشمل أيضا استخدام الأسلاك المرنة المستعارة لمحدودية قوة الرقاقات او كوسيلة للسيطرة على التوسع في الدعامات، وفي الاجهزة الطبية التي تفيد في علاج امراض القلب والشرايين. كل من هذه التطبيقات لنظم المواد الذكية تتطلب معرفه للخصائص الأساسية للأنواع المختلفة من المواد الذكية، واساليب لنمذجة آليات ربط لهذه المواد، ومناهج الرياضيات لإدماج نماذج مادية في نماذج النظم الهندسية.
مادة ذكية
1296191#3
دراسة المواد الذكية ونظم المواد الذكية كانت تعتمد على دراسة قواعد السلوك المختلفة " التخصصات المختلفة " خلال العشر إلى عشرين سنة الماضية، قد تم العثور على عدد من المواد الذكية إعتمادا على خصائص المواد المثيرة للإهتمام. بعض هذه المواد يحمل تغيرا في الحجم عندما يتعرض إلى حافز خارجي مثل الجهد الكهربائي، والبعض الاخر يتقلص، او يتوسع، او يتحرك عند تسخينه او تبريده. وانواع اخرى من المواد الذكية لاتزال تنتج اشارات كهربائية عندما تنحني او تتمدد. وتوجد أسماء اخرى لهذه الأنواع من المواد مثل المواد الذكية، والمواد التكيفية.
مادة ذكية
1296191#21
هؤلاء الذين يعملون في مجال المعادن الذكية سيلاحظون ان ما تم ذكرة من انواع المواد هو مجرد جزء بسيط من المواد التي تم تصنيفها مواد ذكية او نشطة. فمثلا نحن لا ندري نوع المواد التي تم استخدامها لتطبيقات المواد الذكية كما هو الحال لعدد لا نهائى من تطبيقات انظمة الاتصال. هذه المواد المعروفة باسم الألياف البصرية اخذت مكانة بين المواد الذكية لاستخدامها في اجهزة استشعار الحركة مثل المراقبة الصحية والهيكلية بالإضافة لخصائصها الحساسة استخدمت الألياف البصرية لتحل محل كابلات النحاس في شبكات الاتصالات.
مادة ذكية
1296191#22
مجموعة اخرى من المواد التي لا تلقى اي اهتمام هي المواد التي تعطي مجال مغناطيسى عند الحركة. هذه المواد المعروفة باسم المواد الحساسة للمجال المغناطيسي تمثل نوعا مهما من انواع المواد الذكية. هي مواد مهمة لتطبيقات التحكم في الحركة وتستخدم كعناصر في انظمة الحث للضر الغير تدميرى. 
مجموعة اخرى التي لها خصائص بصرية هي المواد الكهرولونية المستخدمة في اجهزة العرض والانظمة التي بها تحكم في تغير الألوان. 
توجد ابحاث تناقش الخواص الاساسية لمجال واسع من المواد اختصارا لكي تتاح الفرصة للباحثين لعمل ابحاث على أحد انواع المواد بتعمق كبير.تحديد مجال المعالجة يتيح لنا ان نقدم مواضيع ذات اطار ويستند ذلك على الخصائص التاسيسية والحرارية كمثال على ذلك المواد الكهروضغطية وانظمتها في اطار مشترك من الخصائص التاسيسية القائمة على القواعد الاساسية للديناميكا الحرارية. 
وهذا يتيح لنا ان نربط هذه المبادء الاساسية لنموذج سبائك الذاكرة وبالتالي يمكن المقارنة المباشرة بين خصائص هذه المواد.
مادة ذكية
1296191#15
بلورات المواد الكهروضغطية هي العنصر المحول لحساسات الضغط الديناميكي وخلايا التحميل ومزايا هذه التطبيقات ارتفاع الصلابة الميكانيكية وانخفاض الكتلة الامر الذي يؤدي إلى سرعة رد فعل في عملية الاستشعار عن بعد. المواد الكهروضغطية أيضا تستخدم في اجهزة الوزن الدقيقة والمعروفة باسم نظم الميكانيكا الكهربية الدقيقة باعتبارها هي العنصر المحول في عناصر الإستشعار عن بعد وأيضا هي العنصر الفعال في المضخات الصغيرة. هناك أيضا تطبيق شائع للمواد الكهروضغطية في الكابولي للمجاهر الذرية القوية والتي احدثت ثورة في المجهر نظرا لقدرتها على الصور. وتعالج ببراعة ملامح (النانو سيكل). هناك عنصر مبدئي في انظمة المجاهر هو عبارة عن كابولي في المواد الكهروضغطية التي تهتز عند تردد عال جدا بناء على امر من مئات من الكيلوهرتزات. وهذا لغرض قياس تضاريس السطح او لدراسة قوة التفاعل بين الناتئ والسطح المراد قياس التضاريس عليه. والدقة العالية للانظمة المجهرية تعود إلى ارتفاع وتيرة التذبذب في ناتئ والتي أيضا تؤول إلى خواص المواد الكهروضغطية.
مادة ذكية
1296719#30
اللدئن الذكية هى نوع من المواد الذكية او التكيفية التي تعرض بشائر للامل في العديد من التطبيقات . هذه بشائر الامل تعتمد على الخواص التي تميزهم عن غيرهم من المواد الذكية مثل السبائك الذكية و السيراميك . اذا تم مقارنة السبائك الذكية باللدائن الذكية فنجد ان اللدائن الذكية خفيفة الوزن , قادرة على تحسين الإجهاد مائة بالمائة , يمكن تصنيع اللدائن الذكية بواسطة استخدام تقنية المعالجة المتعارف عليها دوليا , رخيصة الثمن , و يعتبر عوازل كهربية و حرارية . 
ان المعامل المنخفض للدائن الذكية يعتبر عائق في بعض التطبيقات . على اى حال فان يراد اجراء تحسينات على اندماج تعزيز ألياف . الكتلة الصغيرة و الإحجام الصغيرة من رغو ذاكرة الاحتفاظ بالشكل تجعلهم مواد جذابة للدفاع و تباعد التطبيقات . يمكن تصنيع الاجزاء بشكلهم المعدل ( في حالة الضغط عموما ) و بعد ذلك يتم ارجاعها مرة اخرى في المجال او الفضاء . 
اللدائن الذكية وجد لها تطبيقات في الأدوات الطبية مثل الشظايا ’ المشابك الجراحية ’ و القسطرات الداخلية . كل واحدة من هذه التطبيقات لها امكانية لتحسين الخط الأول في العناية الطبية بالجنود في مجالاتهم . 
اللدائن الذكية و مركبات اللدائن الذكية المقواه بالفيبر تسعى إلى السيطرة على الاهتزاز و السيطرة على الشكل .
تطوير اللدائن يستند إلى الخواص المضبوطة و امكانية ربط الخواص للدائن الذكية يجب ان يوديا إلى زيادة تطبيقاتهم .
نماذج الدنياميكا الحرارية الخطى واللا خطى تطور ليوصف استجابة اللدائن الذكية. هذه النماذج مفيدة لتصميم عناصر من اللدائن الذكية التي تتم بها تسحين للاجهاد بكمية كبير, و قوة تحسن , و درجات الحرارة الأعلى او الاقل التي يتم عليها العمل تصبح معروفة .
لدائن ذكية
938974#0
في علم الفلك وعلم الكون، المادة المظلمة أو المادة المعتمة أو المادة السوداء أو (بالفرنسية : Matière noire )، هي مادة افترضت لتفسير جزء كبير من مجموع كتلة الكون. لايمكن رؤية المادة المظلمة بشكل مباشر باستخدام التلسكوبات، حيث من الواضح أنها لا تبعث ولاتمتص الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر على أي مستوى هام. عوضاً عن ذلك، يستدل على وجود المادة المظلمة وعلى خصائصها من آثار الجاذبية التي تمارسها على المادة المرئية، والإشعاع، والبنية الكبيرة للكون. وفقا لفريق بعثة بلانك، واستنادا إلى النموذج القياسي لعلم الكونيات، فإن مجموع الطاقة-الكتلة في الكون المعروف يحتوي على المادة العادية بنسبة 4.9٪، والمادة المظلمة بنسبة 26.8٪ والطاقة المظلمة بنسبة 68.3٪. وهكذا، فأن المادة المظلمة تشكل 84.5٪ من مجمل المادة في الكون، بينما الطاقة المظلمة بالإضافة إلى المادة المظلمة تشكل 95.1٪ من المحتوى الكلي للكون.
مادة مظلمة
1296191#7
علينا ان نركز على المواد التي يظهر فيها نوع واحد فقط من نوعي الإزدواج: الميكانيكا الكهربية أو الميكانيكا الحرارية. وتتميز المواد الكهروميكانيكية من خلال قدرتها على تحويل الإشارات الكهربية إلى استجابة ميكانيكية، وعلى النحو المتبادل تحويل الحافز الميكانيكي إلى اشارات كهربية. حقيقة وجود علاقة متبادلة بين الإزوداج الميكانيكي والكهربي يدفعنا لتحديد هذه المواد بإعتبارها مظهر لإتجاهين مزدوجين. المواد الميكانيكية الحرارية التي يتم دراستها هي مثال على تلك المواد التي تسلك ما نسميه ازدواج في اتجاه واحد. عند تسخين المواد الميكانيكية الحرارية فإنه يحدث لها تشوه ميكانيكي، لكن على خلاف المواد الكهربية، فإنها لاتنتج ارتفاعا في درجات الحرارة عندما يحدث لها تشوه ميكانيكي. يمكن التركيز على فهم خصائص الإزدواج لثلاثة انواع من المواد الذكية. مواد كهروضغطية، وهي أول مجموعة من المواد التي تم دراستها، تحويل الطاقة بين المجالات الميكانيكية والكهربية. سبائك ذاكرة الشكل، وهي ثاني مجموعة من المواد التي تم دراستها وهي المواد التي يحدث لها تشوه عند تسخينها وتبريدها. الفئة الثالثة هي مجموعة من البوليمرات الكهربية النشطة والتي تحمل ازدواج كهروميكانيكي. ويوضح الشكل المقابل بإيجاز العلاقة بين المجالات الكهربية والحرارية والميكانيكية للمواد.
مادة ذكية