Estructura multifuncional

Un material multifuncional es un material compuesto . El enfoque tradicional para el desarrollo de estructuras consiste en abordar por separado la función de soporte de carga y otros requisitos funcionales. Sin embargo, recientemente ha aumentado el interés en el desarrollo de materiales y estructuras portantes que incorporan funciones no portantes, impulsado por descubrimientos recientes sobre el funcionamiento de los sistemas biológicos multifuncionales . ^{[ 1 ]}

Con los materiales estructurales convencionales, ha sido difícil lograr una mejora simultánea en múltiples funciones estructurales, pero el creciente uso de materiales compuestos se ha visto impulsado en parte por el potencial de dichas mejoras. Las multifunciones pueden variar desde funciones mecánicas hasta eléctricas y térmicas. Los compuestos más utilizados tienen materiales de matriz polimérica, que suelen ser malos conductores. Se podría lograr una conductividad mejorada reforzando el compuesto con nanotubos de carbono , por ejemplo. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Entre las muchas funciones que se pueden lograr se encuentran la transmisión de potencia, la conductividad eléctrica / térmica , la detección y actuación, la recolección/almacenamiento de energía, la capacidad de autorreparación, el blindaje contra interferencias electromagnéticas (EMI) y la reciclabilidad y biodegradabilidad . Véase también los materiales de gradiente funcional , que son materiales compuestos donde la composición o la microestructura varían localmente para lograr una cierta variación de las propiedades locales del material. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Sin embargo, los materiales de gradiente funcional pueden diseñarse para funciones y aplicaciones específicas.

Numerosas aplicaciones, como alas de aeronaves reconfigurables, paneles aerodinámicos de forma variable para el control del flujo, escapes de motor de geometría variable, álabes de turbina, configuración de turbinas eólicas a diferentes velocidades del viento, sistemas microelectromecánicos (microinterruptores), celdas de memoria mecánica, válvulas, microbombas, posicionamiento flexible de paneles en células solares, arquitectura innovadora (paneles de forma adaptable para techos y ventanas), dispositivos electrónicos flexibles y plegables y óptica (espejos de forma variable para el enfoque activo en sistemas ópticos adaptativos).