Language

Productinnovatie met slimme materialen

De 21ste eeuw staat in het teken van de ontwikkeling van producten met een toenemend aantal extra functionaliteiten, die zowel passief (bv. brandvertraging) als actief (bv. kleurverandering bij temperatuurswijziging) kunnen zijn, afzonderlijk of in combinatie met elkaar.

Door zogeheten "slimme materialen" in te bouwen creëert de industrie ongebreidelde en zeer lucratieve innovatiemogelijkheden en sluit onmiddellijk aan bij de economische noodzaak van heel wat bedrijven om op zoek te gaan naar gespecialiseerde nicheproducten met een hoge kennisinbreng.

Slimme materialen kunnen omschreven worden als responsieve of stimulisensitieve materialen die onder invloed van een externe prikkel op een bepaalde manier reageren (kleurverandering, vormverandering, afgeven van licht, opwekken van energie…).

Technische fiches

Slimme materialen in textieltoepassingen

  • Fotovoltaïsche materialen:
    Fotovoltaïsche cellen zijn halfgeleiders die, onder invloed van (zon)licht een elektrische spanning kunnen opwekken. Verschillende cellen worden aan elkaar gekoppeld om zo voldoende energie op te wekken.
  • Materialen met een faseverandering (PCM):
    Materialen met een faseverandering vormen een buffer tegen temperatuurschommelingen. Wanneer ze van de ene in de andere fase overgaan (bv. vast-vloeibaar) slaan ze energie op of geven die opnieuw vrij terwijl de omgevingstemperatuur constant blijft.
  • Thermochrome materialen:
    Thermochrome materialen veranderen van kleur onder invloed van temperatuurswijzigingen.
  • Thermo-elektrische materialen:
    Door een temperatuurgradiënt kan dit materiaal stroom opwekken. Omgekeerd, wekt het materiaal een warmteverschil op wanneer stroom doorheen het materiaal vloeit.
  • Ingekapselde materialen:
    Ingekapselde producten zijn omgeven door een polymeerschaal die de inhoud afschermt van de matrix aan de andere zijde van het polymeer. Deze polymeerschaal is al dan niet breekbaar.
  • Fotoluminescente materialen:
    Fotoluminescente materialen zenden licht uit en zijn in 2 categorieën onder te brengen:
    • Fosforescerende materialen slaan lichtenergie op bij blootstelling aan een lichtbron. Deze energie wordt nadien vrijgesteld in de vorm van zichtbaar licht. Dit effect is zichtbaar in het donker gedurende een bepaalde tijd.
    • Fluorescerende materialen absorberen lichtfotonen met korte golflengte (hoog energetisch) en zenden vrij snel licht uit met een langere golflengte. Een typisch voorbeeld zijn de optische witmakers: zij absorberen UV stralen en zenden zichtbaar licht uit, waardoor een materiaal optisch een veel witter effect krijgt.
  • Fotochromatische materialen:
    Fotochromatische materialen zijn kleurloze materialen die kleur “uitzenden” bij blootstelling aan licht, zoals zichtbaar licht en UV stralen.
    Bij blootstelling aan licht verandert hun moleculaire structuur waardoor de materialen kleur krijgen. Wanneer de lichtbron wordt verwijderd,verdwijnt de kleur opnieuw.