Isotrópico y anisotrópico son dos términos importantes ampliamente utilizados para explicar las propiedades materiales en la ciencia de los materiales y la morfología de los cristales en la cristalografía básica. En ciertos materiales como los cristales, la orientación de los átomos es muy importante ya que afecta sus propiedades físicas y mecánicas. Sobre la base de la orientación de los átomos, los materiales se dividen ampliamente en dos clases, a saber: materiales isotrópicos y materiales anisotrópicos. La principal diferencia entre isotrópico y anisotrópico es que Las propiedades de los materiales isotrópicos son las mismas en todas las direcciones., mientras En los materiales anisotrópicos, las propiedades dependen de la dirección..
Este artículo analiza,
1. ¿Qué es isotrópico?
- Definición, Propiedades, Ejemplos
2. ¿Qué es anisotrópico?
- Definición, Propiedades, Ejemplos
3. ¿Cuál es la diferencia entre isotrópico y anisotrópico?
Si las propiedades (mecánicas, físicas, térmicas y eléctricas) de un material no cambian con diferentes orientaciones cristalográficas, o en otras palabras, las propiedades son independientes de la dirección, ese material se llama isotrópico. Los cristales isotrópicos tienen un índice de refracción en todas las direcciones. Los cristales con simetría cúbica y los materiales amorfos, como los vidrios, se consideran materiales isotrópicos. Ejemplos de cristales cúbicos incluyen sal de roca y cloruro de sodio. Sin embargo, no todas las propiedades de los cristales cúbicos son isotrópicas. Por lo general, los cristales cúbicos son isotrópicos con respecto a su conductividad eléctrica y efecto piroeléctrico. Sin embargo, los cristales cúbicos no son independientes de la dirección con respecto a sus propiedades elásticas como la rigidez, el corte y los módulos de volumen. Los cristales isotrópicos se usan a menudo para ventanas y lentes. Las paredes celulares de las plantas se consideran isotrópicas, ya que son más o menos las mismas en todas partes.
Figura 01: El vidrio es un ejemplo de un material isotrópico. .
El término anisotrópico se usa para referirse a materiales que tienen disposiciones atómicas que dependen de la dirección; en otras palabras, las propiedades físicas varían a lo largo de las diferentes direcciones dentro del material. Por lo general, los materiales anisotrópicos son muy comunes en la naturaleza que los materiales isotrópicos debido a la gran variación de las orientaciones atómicas. Casi todos los cristales, excepto los cristales cúbicos, se consideran anisotrópicos. Los cristales anisotrópicos tienen muchos índices de refracción. Por eso, los cristales anisotrópicos afectan la birrefringencia, la actividad óptica, el dicroismo y la dispersión de los cristales. La birrefringencia se conoce como la diferencia en la transmisión de luz de un cristal. Ciertos cristales, como los montones, giran cuando la luz polarizada pasa a través de ellos. Tales cristales se llaman cristales ópticamente activos. La capacidad de absorber radiación electromagnética a lo largo de dos ejes vibracionales diferentes se llama dicroísmo. Cuando el mismo cristal tiene una refracción diferencial de una longitud de onda de luz diferente, se denomina dispersión. Los cristales anisotrópicos se utilizan para muchas aplicaciones ópticas, como polarizadores, placas de ondas ópticas, cuñas, etc. La madera y los compuestos son los ejemplos comunes de materiales anisotrópicos. En las células vegetales, la parte interior o citoplasma se considera anisotrópica debido a la presencia de orgánulos intracelulares..
Figura 02: La madera es un ejemplo de un material anisotrópico..
Materiales isotrópicos: Ciertas propiedades del material no cambian a lo largo de sus disposiciones atómicas.
Materiales anisotrópicos: Las propiedades del material varían a lo largo de sus disposiciones atómicas..
Materiales isotrópicos: Las propiedades de los materiales isotrópicos son independientes de la dirección..
Materiales anisotrópicos: Las propiedades de los materiales anisotrópicos dependen de la dirección..
Materiales isotrópicos: Cristales con simetría cúbica y materiales amorfos como los vidrios son ejemplos..
Materiales anisotrópicos: Todos los cristales, excepto los cristales cúbicos, la madera y los materiales compuestos son ejemplos de materiales anisotrópicos..
Materiales isotrópicos: Los materiales isotrópicos tienen un único índice de refracción..
Materiales anisotrópicos: Los materiales anisotrópicos tienen más de un índice de refracción..
Materiales isotrópicos: Los cristales isotrópicos no muestran características tales como birrefringencia, actividad óptica, dicroísmo y dispersión debido a diferentes índices de refracción..
Materiales anisotrópicos: Los cristales anisotrópicos muestran birrefringencia, actividad óptica, dicroísmo y dispersión debido a diferentes índices de refracción..
Materiales isotrópicos: Cristales isotrópicos son utilizados para ventanas y lentes..
Materiales anisotrópicos: Los cristales anisotrópicos se utilizan para polarizadores, placas de ondas ópticas y cuñas..
Isotrópico y anisotrópico son dos términos que se usan ampliamente en la ciencia de los materiales y en la cristalografía para explicar la orientación atómica, la estructura y la morfología de los materiales. En materiales isotrópicos tales como cristales cúbicos y materiales amorfos (por ejemplo, vidrio), las propiedades no cambian a lo largo de la dirección del material. En materiales anisotrópicos tales como madera y compuestos, las propiedades varían a lo largo de las direcciones del material. Esta es la principal diferencia entre isotrópico y anisotrópico..
Referencias:
1. Hammond, C., y Hammond, C. (2009). Los fundamentos de la cristalografía y la difracción (Vol. 12). Oxford: Oxford University Press.
2. Furukawa, Y., y Nakajima, K. (2001). Avances en la investigación del crecimiento de cristales. Elsevier.
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4. Sivasankar, B. (2008). Ingeniería química (pág. 499). Nueva Delhi: Tata McGraw-Hill.
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