Smart materiály je relativně mladý obor s velkým potenciálem pro budoucnost a high-technologie. Jedná se o materiály, které jsou cíleně navržené s možností volby minimálně jedné její vlastnosti pomocí externích podnětů s možností uplatnění od průmyslovým aplikací, biomedicínu až po stavebnictví. Značné aplikace jsou v dnešní době nalezeny v leteckém průmyslu a vesmírných aplikací. Chytré materiály, nazývané také inteligentní nebo citlivé materiály, jsou navržené materiály, které mají jednu nebo více vlastností, které lze výrazně ovládat změnou vnějších podnětů – jednou fyzikální veličinou lze ovládat a řídit jinou fyzikální veličinu. Mezi tyto materiály patří např. piezoelektrické materiály, magnetostriktní tekutiny, elektroaktivní a magnetické polymery, materiály s tvarovou pamětí a mnoho jiných typů materiálů. Znalosti: Student se orientuje v oblasti smart materiálů a v jejich mikroskopické podstatě fyzikálních vlastností a s ohledem na aplikace. Taktéž student získá základní znalosti z multifyziky materiálů. Dovednosti: Student má přehled v oblasti smart materiálů s ohledem na jejich využití, pochopení mikroskopické podstaty jejich fyzikálních vlastností, makroskopickým vztahů mezi fyzikálními vlastnostmi a strukturou smart materiálů. Dále získá znalosti pro modelování chování smart materiálů a jejich řízení. Obecné způsobilosti: Student se orientuje v oblasti smart materiálů. Student umí aplikovat materiálové vlastnosti při rozhodování v konstrukční a technologické výrobní činnosti, využívá znalostí materiálů a konstruování s jistotou a je schopen analyzovat a řešit náročné výrobní problémy. Student získá znalosti pro popis chování smart materiálů na makroskopické úrovni a o multlifyzice materiálů a taktéž o řízení struktur obsahujících smart materiály, čímž si student rozšiřuje technické znalosti v dané problematice. Osnova předmětu:
Úvod do problematiky smart materiálů. Typy smart materiálů
Tepelné, elektrické, magnetické, mechanické a optické vlastnosti pevných látek a jejich vazeb mezi sebou
Matematický popis multifyziky materiálů. Základní bilanční rovnice a konstitutivní vztahy multifyziky materiálů
Piezoelektrické materiály
Vodivé a magnetické polymery
Feromagnetické materiály
Slitiny s tvarovou pamětí
Polymery s tvarovou pamětí
Materiály pro 3D a 4D tisk, Smart materiály a struktury pro letecké a vesmírné aplikace
