Klíčový rozdíl mezi ortotropními a anizotropními materiály je v tom, že ortotropní materiály vykazují podobné výsledky, když jsou podobné stimuly aplikovány pouze ve třech vzájemně kolmých směrech, zatímco anizotropní materiály vykazují odlišné výsledky, když jsou podobné stimuly aplikovány ve všech možných směrech.
Všechny materiály, o kterých víme, mají chemické a fyzikální vlastnosti. Těmito fyzikálními vlastnostmi mohou být buď mechanické vlastnosti nebo tepelné vlastnosti. A v závislosti na mechanických a tepelných vlastnostech můžeme všechny materiály kategorizovat na izotropní, ortotropní a anizotropní materiály. V tomto článku se zabýváme ortotropními a anizotropními materiály.
Co jsou to ortotropní materiály?
Ortotropní materiály jsou látky, které vykazují podobné výsledky při aplikaci podobných podnětů pouze ve třech vzájemně kolmých směrech. Tento termín vidíme především v materiálové vědě jako podskupinu anizotropních materiálů. Je to proto, že u obou těchto typů materiálů se mechanické vlastnosti mění v určitém směru, když je aplikována vnější stimulace.
Obrázek 01: Dřevo je příkladem ortotropního materiálu
Dřevo je běžným příkladem ortotropního materiálu. Dřevo má tři vzájemně kolmé směry, ve kterých se vlastnosti navzájem liší. Například je velmi tuhý podél zrna, nejméně tuhý v radiálním směru a poněkud tuhý v obvodovém směru. Je to proto, že většina celulózových vláken je zarovnána tímto způsobem podél vlákna dřeva.
Ortotropní materiály jsou podmnožinou anizotropních materiálů. Vlastnosti těchto materiálů závisí na směru, ve kterém jsou měřeny. V ortotropních materiálech existují tři roviny nebo osy symetrie. Naproti tomu izotropní materiály mají stejné vlastnosti ve všech směrech.
Co jsou to anizotropní materiály?
Anizotropní materiály jsou látky, které vykazují různé výsledky, když jsou aplikovány podobné stimuly ve všech možných směrech. Jedná se tedy o opak izotropie. Můžeme to definovat jako rozdíl při měření podél různých os s ohledem na fyzikální nebo mechanické vlastnosti materiálu. Dobrým příkladem anizotropního materiálu je světlo, které prochází polarizátorem.
Při zvažování vlastností anizotropních materiálů jsou vlastnosti těchto materiálů závislé na směru a index lomu je větší než jedna. Navíc je chemická vazba nejistá a světlo může procházet anizotropními materiály, ačkoli rychlost světla skrz materiál je v různých směrech různá. Kromě výše uvedeného se tyto materiály jeví ve světlé barvě a můžeme pozorovat i dvojí lom.
Jaký je rozdíl mezi ortotropním a anizotropním?
Všechny materiály, které známe, můžeme rozdělit do tří skupin jako materiály izotropní, ortotropní a anizotropní. Klíčový rozdíl mezi ortotropními a anizotropními materiály je v tom, že ortotropní materiály vykazují podobné výsledky, když jsou podobné stimuly aplikovány pouze ve třech vzájemně kolmých směrech, zatímco anizotropní materiály vykazují odlišné výsledky, když jsou podobné stimuly aplikovány ve všech možných směrech.
Navíc index lomu ortotropního materiálu je menší než jedna, ale anizotropního materiálu je vyšší než jedna.
Následující infografika shrnuje rozdíly mezi ortotropními a anizotropními materiály v tabulkové formě.
Shrnutí – ortotropní vs anizotropní
Materiály jsou ve třech hlavních typech v závislosti na mechanických a tepelných vlastnostech jako izotropní, ortotropní a anizotropní materiály. Klíčový rozdíl mezi ortotropními a anizotropními materiály je v tom, že ortotropní materiály vykazují podobné výsledky, když jsou podobné stimuly aplikovány pouze ve třech vzájemně kolmých směrech, zatímco anizotropní materiály vykazují odlišné výsledky, když jsou podobné stimuly aplikovány ve všech možných směrech.
