Kľúčový rozdiel medzi ortotropnými a anizotropnými materiálmi je v tom, že ortotropné materiály vykazujú podobné výsledky, keď sú podobné stimuly aplikované iba v troch vzájomne kolmých smeroch, zatiaľ čo anizotropné materiály vykazujú odlišné výsledky, keď sú podobné stimuly aplikované vo všetkých možných smeroch.
Všetky materiály, o ktorých vieme, majú chemické a fyzikálne vlastnosti. Tieto fyzikálne vlastnosti môžu byť buď mechanické vlastnosti alebo tepelné vlastnosti. A v závislosti od mechanických a tepelných vlastností môžeme všetky materiály kategorizovať na izotropné, ortotropné a anizotropné materiály. V tomto článku diskutujeme o ortotropných a anizotropných materiáloch.
Čo sú to ortotropné materiály?
Ortotropné materiály sú látky, ktoré vykazujú podobné výsledky, keď sa podobné podnety aplikujú iba v troch vzájomne kolmých smeroch. Tento termín vidíme hlavne v materiálovej vede ako podskupinu anizotropných materiálov. Je to preto, že v oboch týchto typoch materiálov sa mechanické vlastnosti menia v určitom smere, keď sa aplikuje vonkajšia stimulácia.
Obrázok 01: Drevo je príkladom ortotropného materiálu
Drevo je bežným príkladom ortotropného materiálu. Drevo má tri navzájom kolmé smery, v ktorých sú vlastnosti navzájom odlišné. Napríklad je veľmi tuhý pozdĺž zrna, najmenej tuhý v radiálnom smere a trochu tuhý v obvodovom smere. Je to preto, že väčšina celulózových vlákien je usporiadaná týmto spôsobom pozdĺž vlákna dreva.
Ortotropné materiály sú podskupinou anizotropných materiálov. Vlastnosti týchto materiálov závisia od smeru, v ktorom sú merané. V ortotropných materiáloch existujú tri roviny alebo osi symetrie. Naproti tomu izotropné materiály majú rovnaké vlastnosti v každom smere.
Čo sú to anizotropné materiály?
Anizotropné materiály sú látky, ktoré vykazujú rozdielne výsledky, keď sú podobné stimuly aplikované vo všetkých možných smeroch. Ide teda o opak izotropie. Môžeme to definovať ako rozdiel pri meraní pozdĺž rôznych osí, berúc do úvahy fyzikálne alebo mechanické vlastnosti materiálu. Dobrým príkladom anizotropného materiálu je svetlo, ktoré prechádza polarizátorom.
Pri zvažovaní vlastností anizotropných materiálov sú vlastnosti týchto materiálov závislé od smeru a index lomu je viac ako jedna. Navyše, chemická väzba je neistá a svetlo môže prechádzať cez anizotropné materiály, hoci rýchlosť svetla cez materiál je v rôznych smeroch odlišná. Okrem vyššie uvedeného sa tieto materiály javia vo svetlej farbe a môžeme pozorovať aj dvojitý lom.
Aký je rozdiel medzi ortotropným a anizotropným?
Všetky materiály, ktoré poznáme, môžeme klasifikovať do troch skupín ako izotropné, ortotropné a anizotropné materiály. Kľúčový rozdiel medzi ortotropnými a anizotropnými materiálmi je v tom, že ortotropné materiály vykazujú podobné výsledky, keď sú podobné stimuly aplikované iba v troch vzájomne kolmých smeroch, zatiaľ čo anizotropné materiály vykazujú odlišné výsledky, keď sú podobné stimuly aplikované vo všetkých možných smeroch.
Okrem toho index lomu ortotropného materiálu je menší ako jedna, ale anizotropný materiál je vyšší ako jedna.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiely medzi ortotropnými a anizotropnými materiálmi v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – ortotropné verzus anizotropné
Materiály sú rozdelené do troch hlavných typov v závislosti od mechanických a tepelných vlastností ako izotropné, ortotropné a anizotropné materiály. Kľúčový rozdiel medzi ortotropnými a anizotropnými materiálmi je v tom, že ortotropné materiály vykazujú podobné výsledky, keď sú podobné stimuly aplikované iba v troch vzájomne kolmých smeroch, zatiaľ čo anizotropné materiály vykazujú odlišné výsledky, keď sú podobné stimuly aplikované vo všetkých možných smeroch.
