Introduzione, anisotropia - proprietà generali dei cristalli. Anisotropia - che cos'è? Definizione e applicazione

L'anisotropia (da altre parole ἄνισος - disuguale e τρόπος - direzione) è la dipendenza delle proprietà di un materiale (ad esempio meccaniche: resistenza alla trazione, allungamento, durezza, resistenza all'usura, ecc.) dalla direzione all'interno di questo materiale. Se un materiale è isotropo, le sue proprietà sono le stesse in tutte le direzioni.

La metallografia è strettamente correlata ai problemi di anisotropia. Per alcune proprietà un materiale può essere isotropo, per altre può essere anisotropo. I materiali possono differire nel grado di anisotropia. Il problema dell'anisotropia di un materiale è legato alla scelta della direzione all'interno di questo materiale. In una direzione il materiale può essere considerato anisotropo, in altre come isotropo. L'anisotropia in metallografia può essere considerata a diversi livelli di scala. Ad esempio, a livello micro (all'interno di un grano) un materiale può essere anisotropo e a un altro livello può essere isotropo (ad esempio, nel volume di un campione).

L'anisotropia può essere divisa in naturale e artificiale.

Esempio anisotropia naturale a livello micro è l'anisotropia della cella cristallina unitaria. Se consideriamo le singole direzioni all'interno di una cella unitaria, appare l'anisotropia: direzioni diverse hanno proprietà diverse a livello di scala, determinate dalla dimensione reticolo cristallino. Un esempio è monocristallo di solfato di rame(Fig. 1). Il grado di anisotropia dei cristalli cubici è molto più elevato. Se consideriamo le direzioni degli assi x, yez, allora il singolo cristallo di sale da cucina è isotropo (Fig. 1b). Cristallo di sale da tavola ovalizzato ha una forma isotropa.

Figura 1. Cristalli idrati di solfato di rame (a); cristalli di cloruro di sodio naturali e ovalizzati (b).

Densità e calore specifico Per tutti i cristalli, non dipendono dalla direzione. Anisotropia del resto Proprietà fisiche cristalli è strettamente correlata alla loro simmetria ed è tanto più pronunciata quanto più bassa è la simmetria. Ad esempio, la forza di taglio e la velocità di crescita o dissoluzione dei cristalli dipendono dalla direzione. Esempio di struttura anisotropa rivestimento elettrolitico del rame mostrato in Fig. 2. I cristalliti di rivestimento crescono sul substrato in una certa direzione e sono tutti orientati nello spazio allo stesso modo. Il tasso di crescita dei cristalli è massimo nella direzione perpendicolare al substrato.

Figura 2. Struttura del rivestimento elettrolitico di rame.

Anche i cristalli molecolari (proteine ​​o polimeri) sono oggetti anisotropi. I prodotti creati sulla base di polimeri possono essere anisotropi (ad esempio fili artificiali per la produzione di tessuti) o isotropi (prodotti ottenuti mediante formatura a caldo di polveri polimeriche). La polvere stessa (Fig. 3) può essere considerata isotropa.

Figura 3. Polvere di politetrafluoroetilene; metodo di illuminazione campo oscuro.

Oltre alle proteine, l'anisotropia naturale è caratteristica di altri materiali di origine biologica. Ad esempio: mica, tessuto osseo e muscolare di esseri umani e animali, legno e foglie, erba, ecc.
L'anisotropia dei materiali è associata all'anisotropia naturale del materiale oppure viene creata artificialmente per conferire al materiale determinate proprietà. I materiali policristallini (metalli, leghe) sono considerati isotropi, poiché i cristalliti che compongono il metallo sono orientati in modo casuale rispetto alle direzioni esterna ed interna del materiale. L'anisotropia nei materiali metallici viene creata artificialmente. Questo è, ad esempio, condizioni speciali cristallizzazione (Fig. 4) (rimozione direzionale del calore). La Figura 4a mostra la struttura del rame fuso; i cristalliti sono allungati nella direzione di asportazione del calore. La struttura in Fig. 4b non ha direzione. Una struttura anisitropica può essere ottenuta mediante deformazione: laminazione e trafilatura. Ad esempio, la Fig. 5a mostra la struttura dell'acciaio laminato. Sono visibili strisce di perlite (scure), allungate lungo la direzione di deformazione. Anche la struttura mostrata in Fig. 5b è costituita da perlite e ferrite, ma tale struttura può essere considerata isotropa, poiché ferrite e perlite sono distribuite uniformemente in tutto il volume dell'acciaio. La perlite stessa è anisotropa perché ha una struttura lamellare (al contrario di perlite granulare, che è isotropo).

L'anisotropia creata dalla deformazione plastica viene conservata in un prodotto o materiale dopo la cessazione dell'impatto e determina il complesso delle sue proprietà fisiche e meccaniche. Ad esempio, dopo la laminazione a freddo del 90% e la ricottura a 800 0 C, il rame presenta un diverso allungamento relativo: lungo la direzione di deformazione - 40%, con un angolo di 45 0 rispetto alla direzione di deformazione - 75%.

Figura 4. Macrostruttura del getto: a - anisotropia della macrostruttura del rame grazie alla rimozione direzionale del calore; B - struttura isotropa del rame, formato con rimozione uniforme del calore.

Figura 5. Anisotropia della struttura in acciaio al carbonio creata mediante laminazione a freddo (a) e struttura omogenea ottenuta mediante normalizzazione (b).

I materiali compositi sono materiali anisotropi artificiali, creati, di regola, da due o più materiali, spesso di natura diversa. Un materiale composito è costituito da un materiale di rinforzo forte (solitamente anisotropo) e un legante isotropo con proprietà inferiori. Come elemento di rinforzo vengono spesso utilizzate fibre ad alta resistenza: fibra di grafite o boro, fibra di vetro, ecc. (Fig. 6a). È chiaro che nella sezione longitudinale il materiale può essere considerato anisotropo (Fig. 6 b), nella sezione trasversale - isotropo, perché la sezione trasversale della fibra è sferica (Fig. 6c). Da considerazioni elementari è chiaro che le proprietà del materiale composito lungo la fibra differiranno significativamente dalle proprietà nella direzione trasversale. Questo caso di anisotropia è un caso speciale di anisotropia chiamato ortotropico i (dall'altro greco ὀρθός - dritto e τρόπος - direzione) - la differenza nelle proprietà di un materiale in direzioni reciprocamente perpendicolari.

Figura 6. Anisotropia dei materiali compositi: a - fibra di boro; b - fibra nella sezione longitudinale composita del materiale; V- sezione trasversale Materiale.

ANISOTROPIA (anisotropia; Greco anisos - disuguale e tropos - direzione) - eterogeneità di alcune proprietà fisiche di una sostanza in diverse direzioni.

L'anisotropia si distingue tra ottica, meccanica ed elettrica.

L'anisotropia ottica a livello delle macromolecole si manifesta più chiaramente nel dicroismo e nell'effetto ipocromico delle proteine ​​e degli acidi nucleici. L'anisotropia ottica delle macromolecole si basa sul loro impaccamento in una configurazione elicoidale ordinata. Le fibre muscolari hanno una caratteristica anisotropia ottica, all'interno della quale viene rilevato il cosiddetto metodo della birifrangenza (vedi). dischi anisotropi.

L'anisotropia meccanica è caratteristica degli elementi del sistema muscolo-scheletrico, in particolare dell'osso (vedi Osso), e si esprime nella diversa resistenza meccanica del tessuto osseo nelle direzioni longitudinale e trasversale. L'anisotropia meccanica dell'osso può essere osservata visivamente utilizzando un modello plastico tridimensionale trasparente quando ad esso viene applicato uno stress meccanico, paragonabile per entità e direzione al fattore che agisce sull'osso in condizioni corporee (metodo della fotoelasticità).

L'anisotropia elettrica dei tessuti viventi è determinata dalle proprietà elettriche passive (resistenza elettrica e capacità elettrica) delle membrane cellulari. La presenza di anisotropia elettrica è illustrata dal fatto che l'impedenza elettrica specifica (vedi) del muscolo vivo, misurata nella direzione longitudinale, è significativamente inferiore a quella trasversale. La spiegazione è che la corrente elettrica si incrocia quantità diversa membrane per unità di lunghezza a seconda della direzione (longitudinale o trasversale). L'anisotropia elettrica dei tessuti viene utilizzata nel metodo dell'elettrocardiografia vettoriale.

Le proprietà anisotrope dei sistemi viventi sono caratteristiche di tutti i livelli di organizzazione strutturale dalle biomacromolecole all'intero organismo.

L'anisotropia può anche essere naturale o artificiale. L'anisotropia naturale è rivelata da alcune strutture dei normali tessuti animali (muscolo, collagene, fibre elastiche, ossa, fibrina, colesterolo, ecc.), che danno birifrangenza se esaminate in luce polarizzata. Numerose sostanze che compaiono in condizioni patologiche (ialina, amiloide, ecc.) Hanno anche proprietà di anisotropia e dicroismo.

L'anisotropia artificiale si verifica a causa di deformazioni meccaniche, influenze chimiche, ecc.

Un posto speciale nella patologia è occupato dalla cosiddetta obesità anisotropa: depositi di colesterolo o dei suoi composti nei tessuti a causa di una violazione del metabolismo dei lipidi (colesterolo). Intorno a tali depositi nel tessuto connettivo si verifica una reazione specifica, simile alla reazione a un corpo estraneo.

V. V. Serov; V. F. Antonov (biofisica).

introduzione

I cristalli sono sostanze solide che hanno una forma esterna naturale di poliedri regolari simmetrici in base alla loro struttura interna, cioè a una delle numerose specifiche disposizioni regolari delle particelle che compongono la sostanza.

La fisica dello stato solido si basa sul concetto di cristallinità della materia. Tutte le teorie sulle proprietà fisiche dei solidi cristallini si basano sull'idea della periodicità perfetta dei reticoli cristallini. Usando questa idea e i concetti risultanti sulla simmetria e l'anisotropia dei cristalli, i fisici svilupparono una teoria della struttura elettronica dei solidi. Questa teoria consente di fornire una classificazione rigorosa dei solidi, determinandone la tipologia e le proprietà macroscopiche. Tuttavia, consente di classificare solo sostanze conosciute e studiate e non consente di predeterminare la composizione e la struttura di quelle nuove. sostanze complesse, che avrebbe un dato insieme di proprietà. Quest'ultimo problema è particolarmente importante per la pratica, poiché la sua soluzione consentirebbe di creare materiali su misura per ogni caso specifico. In condizioni esterne appropriate, le proprietà delle sostanze cristalline sono determinate dalla loro composizione chimica e dal tipo di reticolo cristallino. Lo studio della dipendenza delle proprietà di una sostanza dalla sua composizione chimica e dalla struttura cristallina è solitamente suddiviso nelle seguenti fasi separate: 1) studio generale dei cristalli e dello stato cristallino della materia 2) costruzione della teoria legami chimici e la sua applicazione allo studio di varie classi di sostanze cristalline 3) lo studio di modelli generali di cambiamenti nella struttura delle sostanze cristalline quando cambia la loro composizione chimica 4) la definizione di regole che consentono di predeterminare Composizione chimica e la struttura delle sostanze che hanno un certo insieme di proprietà fisiche.

Proprietà fondamentali dei cristalli- anisotropia, omogeneità, capacità di autocombustione e presenza di un punto di fusione costante.

Anisotropia

anisotropia cristallina autocombustibile

Anisotropia: si esprime nel fatto che le proprietà fisiche dei cristalli non sono le stesse in direzioni diverse. Le quantità fisiche includono i seguenti parametri: resistenza, durezza, conduttività termica, velocità della luce, conduttività elettrica. Un tipico esempio di sostanza con pronunciata anisotropia è la mica. Le lastre di mica cristallina si dividono facilmente solo lungo i piani. Nelle direzioni trasversali è molto più difficile dividere le piastre di questo minerale.

Un esempio di anisotropia è il cristallo del minerale distene. Nella direzione longitudinale, il distene ha una durezza di 4,5, nella direzione trasversale - 6. Il distene minerale (Al 2 O), caratterizzato da una durezza nettamente diversa in direzioni disuguali. Lungo l'estensione i cristalli di distene vengono facilmente graffiati dalla lama di un coltello nella direzione perpendicolare all'estensione, il coltello non lascia alcun segno;

Riso. 1

Cordierite minerale (Mg 2 Al 3). Minerale, alluminosilicato di magnesio e ferro. Il cristallo di cordierite appare diversamente colorato in tre diverse direzioni. Se tagli un cubo con i bordi da un tale cristallo, noterai quanto segue. Perpendicolare a queste direzioni, quindi lungo la diagonale del cubo (dall'alto verso l'alto c'è un colore blu-grigiastro, in direzione verticale - blu indaco, e nella direzione attraverso il cubo - giallo.

Riso. 2

Un cristallo di sale da cucina a forma di cubo. Da un tale cristallo, le aste possono essere tagliate in varie direzioni. Tre di essi sono perpendicolari alle facce del cubo, parallele alla diagonale


Ciascuno degli esempi è eccezionale nella sua specificità. Ma attraverso ricerche accurate, gli scienziati sono giunti alla conclusione che tutti i cristalli sono in un modo o nell'altro anisotropi. Inoltre, le formazioni amorfe solide possono essere omogenee e persino anisotrope (l'anisotropia, ad esempio, può essere osservata quando il vetro viene allungato o compresso), ma i corpi amorfi non possono assumere essi stessi una forma sfaccettata, in nessuna circostanza.

Riso. 3

Come esempio (Fig. 1) delle proprietà anisotrope delle sostanze cristalline, dovremmo innanzitutto menzionare l'anisotropia meccanica, che consiste in quanto segue. Non tutte le sostanze cristalline si dividono equamente lungo direzioni diverse (mica, gesso, grafite, ecc.). Le sostanze amorfe si dividono equamente in tutte le direzioni, perché l'amorfismo è caratterizzato da isotropia (equivalenza): le proprietà fisiche si manifestano ugualmente in tutte le direzioni.

L'anisotropia della conduttività termica può essere facilmente osservata nel seguente semplice esperimento. Applicare uno strato di cera colorata sulla faccia di un cristallo di quarzo e portare un ago riscaldato su una lampada ad alcool al centro del viso. Il cerchio di cera fusa risultante attorno all'ago assumerà la forma di un'ellisse sul bordo del prisma o la forma di un triangolo irregolare su una delle facce della testa di cristallo. Su una sostanza isotropa, ad esempio il vetro, la forma della cera fusa sarà sempre un cerchio regolare.

L'anisotropia si manifesta anche nel fatto che quando un solvente interagisce con un cristallo, aumenta la velocità reazioni chimiche diversi in direzioni diverse. Di conseguenza, ogni cristallo, una volta dissolto, acquisisce alla fine la propria forma caratteristica.

In definitiva, la ragione dell'anisotropia dei cristalli è che con una disposizione ordinata di ioni, molecole o atomi, le forze di interazione tra loro e le distanze interatomiche (così come alcune quantità non direttamente correlate ad esse, ad esempio la conduttività elettrica o la polarizzabilità) risultano diseguali nelle diverse direzioni. La ragione dell'anisotropia di un cristallo molecolare può anche essere l'asimmetria delle sue molecole. Vorrei sottolineare che tutti gli amminoacidi, tranne quello più semplice, la glicina, sono asimmetrici;

Qualsiasi particella di un cristallo ha una composizione chimica rigorosamente definita. Questa proprietà delle sostanze cristalline viene utilizzata per ottenere chimicamente sostanze pure. Ad esempio, durante il congelamento acqua di mare diventa fresco e beverino. Ora indovina se il ghiaccio marino è fresco o salato?

ANISOTROPIA (dal greco ανισος - disuguale e...tropia), la dipendenza delle proprietà fisiche della materia (meccaniche, elettriche, magnetiche, ottiche) dalla direzione (vedi Anisotropia magnetica, Anisotropia ottica e anche Mezzo anisotropo).

L'anisotropia è la cosa migliore caratteristica caratteristica cristalli, associati alla loro simmetria e si manifestavano tanto più fortemente quanto minore era la simmetria dei cristalli. Quando una palla di sostanza isotropa viene riscaldata, si espande uniformemente in tutte le direzioni, cioè rimane una palla. Palla di sostanza cristallina quando riscaldato cambia forma (immagine). Non tutte le proprietà dei cristalli sono anisotrope; ad esempio, la loro densità e capacità termica specifica sono indipendenti dalla direzione (cioè isotrope).

Il cambiamento nella forma di una palla di sostanza cristallina (mostrata da una linea tratteggiata) quando riscaldata: a - la palla si espande in una direzione e si contrae in un'altra, perpendicolare ad essa; 6 - la palla si espande in modo non uniforme in entrambe le direzioni.

L'anisotropia delle proprietà meccaniche dei cristalli consiste in differenze di durezza, viscosità ed elasticità in diverse direzioni. L'anisotropia delle proprietà elastiche è valutata dai valori principali dei moduli elastici. I cristalli singoli cubici sono caratterizzati da tre valori principali di moduli elastici (lungo i tre assi del cubo). Per i cristalli di simmetria inferiore è richiesta la conoscenza Di più componente dei moduli elastici. L'anisotropia di molte proprietà cristalline, compresi i coefficienti di dilatazione termica lineare e resistenza elettrica, è caratterizzata dai valori delle costanti corrispondenti lungo l'asse principale di simmetria e perpendicolare ad esso.

Le proprietà anisotrope dei cristalli sono descritte matematicamente da vettori e tensori, in contrasto con le proprietà isotrope descritte da quantità scalari. Per specificare una grandezza vettoriale, ad esempio la magnetizzazione media di un cristallo, è necessario conoscere tre proiezioni del vettore sugli assi coordinati. La conduttività elettrica, la conducibilità termica, la permeabilità dielettrica e magnetica sono descritte da tensori simmetrici di 2° rango (è richiesta la conoscenza di 6 componenti).

La ragione dell'anisotropia dei cristalli è la disposizione ordinata delle particelle al loro interno, in cui la distanza tra le particelle vicine e, di conseguenza, le forze di legame tra loro sono diverse in direzioni diverse. L'anisotropia dei cristalli liquidi è associata all'asimmetria e all'orientamento specifico delle molecole stesse. Materiali policristallini costituiti da elevato numero Piccoli cristalli singoli orientati casualmente, isotropi. L'anisotropia delle proprietà in essi contenute può essere causata artificialmente da influenze esterne, ad esempio ricottura, laminazione, ecc. (vedi Trama).

L'anisotropia è molto diffusa in natura. Ad esempio, l'anisotropia è una caratteristica diagnostica di un certo numero di minerali, molti dei quali hanno durezza diversa in direzioni diverse (cianite, diamante), hanno pleocroismo (cordierite, tormalina), sfaldamento (mica), birifrangenza (sparato islandese), ecc. Associata all'anisotropia è la possibilità di lavorare i diamanti con utensili diamantati, ecc.

Vedi anche l'articolo Minerali.

Lett.: Cristallografia moderna. M., 1981. T. 1: Simmetria dei cristalli.

Anisotropia(dal greco ánisos - disuguale e tróros - direzione), la dipendenza delle proprietà fisiche della materia (meccaniche, termiche, elettriche, magnetiche, ottiche) dalla direzione (in opposizione a isotropia - indipendenza degli immobili dalla direzione). Esempi Anisotropia: una lastra di mica si divide facilmente in fogli sottili solo lungo un certo piano (parallelamente a questo piano, le forze di adesione tra le particelle di mica sono minime); la carne è più facile da tagliare lungo le fibre, il tessuto di cotone si strappa facilmente lungo il filo (in queste direzioni la resistenza del tessuto è minima).

Naturale Anisotropia- la caratteristica più caratteristica dei cristalli. Proprio perché i tassi di crescita dei cristalli nelle diverse direzioni sono diversi, i cristalli crescono sotto forma di poliedri regolari: prismi esagonali quarzo , cubetti di salgemma, cristalli ottagonali diamante , stelle varie, ma sempre esagonali di fiocchi di neve. Tuttavia, non tutte le proprietà dei cristalli sono anisotrope. La densità e il calore specifico di tutti i cristalli non dipendono dalla direzione. Anisotropia altre proprietà fisiche dei cristalli sono strettamente legate alla loro simmetria e sono tanto più pronunciate quanto più basse simmetria cristallina .

Quando una palla di una sostanza isotropa viene riscaldata, si espande uniformemente in tutte le direzioni, cioè rimane una palla. Una volta riscaldata, una sfera di cristallo cambierà forma, ad esempio si trasformerà in un ellissoide ( riso. 1 , UN). Può succedere che una volta riscaldata, la palla si espanda in una direzione e si contragga in un'altra (trasversalmente alla prima, riso. 1 , B). Coefficienti di temperatura l'espansione lineare lungo l'asse principale di simmetria del cristallo (a //) e perpendicolare a questo asse (a ^) sono diverse in grandezza e segno.

Tabella 1. - Coefficienti di temperatura dell'espansione lineare di alcuni cristalli lungo l'asse principale di simmetria del cristallo e nella direzione perpendicolare ad esso

La resistività elettrica dei cristalli differisce in modo simile lungo l'asse principale di simmetria r // e perpendicolare ad esso r ^ .

Tabella 2. - Resistività elettrica di alcuni cristalli lungo l'asse principale di simmetria e perpendicolare ad esso (1 ohm cm = 0,01 ohm m)

Quando la luce si propaga in cristalli trasparenti (ad eccezione dei cristalli con reticolo cubico), la luce sperimenta birifrangenza ed è polarizzato diversamente in direzioni diverse (ottico Anisotropia). Nei cristalli con reticoli esagonali, trigonali e tetragonali (ad esempio, nei cristalli quarzo , rubino E calcite ) la birifrangenza è massima nella direzione perpendicolare all'asse principale di simmetria ed è assente lungo questo asse. Velocità di propagazione della luce in un cristallo v o indice di rifrazione del cristallo N diversi in direzioni diverse. Ad esempio, la calcite ha indici di rifrazione luce visibile lungo l'asse di simmetria N// e perpendicolare ad esso N^ sono uguali: N// = 1,64 e N ^ = 1,58; per il quarzo: N // = 1,53,N ^ = 1,54.

Meccanico Anisotropia consiste nella differenza di proprietà meccaniche - resistenza, durezza, viscosità, elasticità - in diverse direzioni. Quantitativamente elastico Anisotropia valutato dalla differenza massima moduli elastici . Pertanto, per i metalli policristallini con reticolo cubico, il rapporto dei moduli elastici lungo il bordo e lungo la diagonale del cubo è 2,5 per il ferro, 3,85 per il piombo, 8,7 per l'ottone beta. I cristalli singoli cubici sono caratterizzati da tre valori principali di moduli elastici (Tabella 3).

Tabella 3. - Principali valori dei moduli elastici di alcuni cristalli cubici

Matematicamente, le proprietà anisotrope dei cristalli sono caratterizzate da vettori E tensori , in contrasto con le proprietà isotrope (ad esempio la densità), che sono descritte da quantità scalari. Ad esempio, il coefficiente dell'effetto piroelettrico (vedi. Piroelettricità ) è un vettore. Resistenza elettrica, la costante dielettrica , permeabilità magnetica E conduttività termica - tensori del secondo rango, coefficiente dell'effetto piezoelettrico (vedi. Piezoelettricità ) - tensore di terzo rango, elasticità - tensore di quarto rango. Anisotropia rappresentato graficamente utilizzando superfici indice (indicatrici): da un punto in tutte le direzioni, vengono tracciati i segmenti corrispondenti a una costante in questa direzione. Le estremità di questi segmenti formano una superficie indice ( riso. 2-5 ).

Materiali policristallini ( metalli , leghe ), costituito da numerosi grani cristallini ( cristalliti ), orientato in modo casuale, generalmente isotropo o quasi isotropo. Anisotropia le proprietà di un materiale policristallino si manifestano se, a seguito della lavorazione ( ricottura , rotolamento ecc.) crea un orientamento preferenziale dei singoli cristalliti in una determinata direzione (tessitura). Pertanto, durante la laminazione della lamiera d'acciaio, i grani metallici sono orientati nella direzione di laminazione, risultando in Anisotropia(principalmente proprietà meccaniche), ad esempio, per gli acciai laminati, il carico di snervamento, la viscosità, l'allungamento a rottura, lungo e attraverso la direzione di laminazione differiscono del 15-20% (fino al 65%).

La causa è naturale Anisotropiaè una disposizione ordinata di particelle nei cristalli, in cui la distanza tra particelle vicine, e quindi le forze di legame tra loro, sono diverse in direzioni diverse (vedi. Cristalli ). Anisotropia può essere causato anche dall'asimmetria e da un certo orientamento delle molecole stesse. Questo spiega il naturale Anisotropia alcuni liquidi, soprattutto Anisotropia cristalli liquidi . Questi ultimi mostrano birifrangenza della luce, sebbene la maggior parte delle loro altre proprietà siano isotrope, come i liquidi ordinari.

Anisotropia Si osserva anche in alcune sostanze non cristalline che hanno una struttura naturale o artificiale (legno, ecc.). Ad esempio, il compensato o il legno pressato, a causa della loro struttura a strati, possono avere proprietà piezoelettriche, come i cristalli. Combinando la fibra di vetro con la plastica, è possibile ottenere un materiale in fogli anisotropo con una resistenza alla trazione fino a 100 kgf/mm 2. Artificiale Anisotropia può anche essere ottenuto creando una data distribuzione delle sollecitazioni meccaniche in un materiale inizialmente isotropo. Ad esempio, quando si tempera il vetro, è possibile entrarci Anisotropia, che comporta il rafforzamento del vetro.

Ottica artificiale Anisotropia si verifica nei cristalli e nei mezzi isotropi sotto l'influenza di un campo elettrico (vedi. Effetto elettro-ottico nei cristalli, Fenomeno di Kerr nei liquidi), campo magnetico(cm. Effetto cotone-Mouton ), impatto meccanico (vedi. fotoelasticità ).

M. P. Shaskolskaya.

Anisotropia ampiamente distribuito anche nella fauna selvatica. Ottico Anisotropia presente in alcuni tessuti animali (muscoli, ossa). COSÌ, miofibrille le fibre muscolari striate incrociate al microscopio sembrano costituite da aree chiare e scure. Se esaminati sotto luce polarizzata, questi dischi scuri, come la muscolatura liscia e alcune strutture ossee, mostrano birifrangenza, cioè sono anisotropi.

In botanica Anisotropiaè la capacità di diversi organi della stessa pianta di assumere posizioni diverse sotto la stessa influenza di fattori ambiente esterno. Ad esempio, con l'illuminazione unilaterale, le parti superiori dei germogli si piegano verso la luce e le lame fogliari si trovano perpendicolari alla direzione dei raggi.

Riso. fig. 4. Sezioni della superficie del modulo di torsione (a) e del modulo di Young (b) di un cristallo di quarzo; sezione trasversale della superficie del coefficiente piezoelettrico nel quarzo (c).

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