Galvenā atšķirība starp ortotropajiem un anizotropajiem materiāliem ir tā, ka ortotropajiem materiāliem ir līdzīgi rezultāti, ja līdzīgi stimuli tiek pielietoti tikai trīs savstarpēji perpendikulāros virzienos, turpretim anizotropajiem materiāliem ir atšķirīgi rezultāti, ja līdzīgi stimuli tiek pielietoti visos iespējamos virzienos.
Visiem mums zināmajiem materiāliem ir ķīmiskās un fizikālās īpašības. Šīs fizikālās īpašības var būt gan mehāniskās, gan termiskās īpašības. Un atkarībā no mehāniskajām un termiskajām īpašībām mēs varam iedalīt visus materiālus izotropos, ortotropos un anizotropos materiālos. Šajā rakstā mēs apspriežam ortotropos un anizotropos materiālus.
Kas ir ortotropie materiāli?
Ortotropie materiāli ir vielas, kurām ir līdzīgi rezultāti, ja līdzīgi stimuli tiek pielietoti tikai trīs savstarpēji perpendikulāros virzienos. Mēs galvenokārt redzam šo terminu materiālu zinātnē kā anizotropo materiālu apakšgrupu. Tas ir tāpēc, ka, pielietojot ārēju stimulāciju, abu šo materiālu veidu mehāniskās īpašības mainās kādā virzienā.
Attēls 01: koks ir ortotropa materiāla piemērs
Koks ir izplatīts ortotropa materiāla piemērs. Kokam ir trīs savstarpēji perpendikulāri virzieni, kuros īpašības atšķiras viena no otras. Piemēram, tas ir ļoti stīvs gar graudiem, vismazāk stīvs radiālajā virzienā un nedaudz stīvs apkārtmērā. Tas ir tāpēc, ka lielākā daļa celulozes šķiedru ir tādā veidā izlīdzinātas gar koksnes graudu.
Ortotropie materiāli ir anizotropo materiālu apakškopa. Šo materiālu īpašības ir atkarīgas no virziena, kurā tie tiek mērīti. Ortotropos materiālos ir trīs plaknes vai simetrijas asis. Turpretim izotropiem materiāliem ir vienādas īpašības visos virzienos.
Kas ir anizotropie materiāli?
Anizotropie materiāli ir vielas, kas uzrāda dažādus rezultātus, ja līdzīgi stimuli tiek pielietoti visos iespējamos virzienos. Tādējādi tas ir pretējs izotropijai. Mēs to varam definēt kā atšķirību, mērot pa dažādām asīm, ņemot vērā materiāla fizikālās vai mehāniskās īpašības. Labs anizotropa materiāla piemērs ir gaisma, kas nāk caur polarizatoru.
Ņemot vērā anizotropo materiālu īpašības, šo materiālu īpašības ir atkarīgas no virziena, un laušanas koeficients ir vairāk nekā viens. Turklāt ķīmiskā saite ir neskaidra, un gaisma var iziet cauri anizotropiem materiāliem, lai gan gaismas ātrums caur materiālu dažādos virzienos ir atšķirīgs. Papildus iepriekšminētajam šie materiāli ir gaišā krāsā, un mēs varam novērot arī dubulto refrakciju.
Kāda ir atšķirība starp ortotropo un anizotropo?
Mēs varam klasificēt visus mums zināmos materiālus trīs grupās kā izotropos, ortotropos un anizotropos materiālus. Galvenā atšķirība starp ortotropajiem un anizotropajiem materiāliem ir tā, ka ortotropajiem materiāliem ir līdzīgi rezultāti, ja līdzīgi stimuli tiek pielietoti tikai trīs savstarpēji perpendikulāros virzienos, turpretim anizotropajiem materiāliem ir atšķirīgi rezultāti, ja līdzīgi stimuli tiek pielietoti visos iespējamos virzienos.
Turklāt ortotropā materiāla laušanas koeficients ir mazāks par vienu, bet anizotropajam materiālam ir lielāks par vienu.
Šajā infografikā tabulas veidā ir apkopotas atšķirības starp ortotropajiem un anizotropajiem materiāliem.
Kopsavilkums - ortotrops pret anizotropu
Materiāli ir trīs galvenie veidi atkarībā no mehāniskajām un termiskajām īpašībām: izotropi, ortotropi un anizotropi materiāli. Galvenā atšķirība starp ortotropajiem un anizotropajiem materiāliem ir tā, ka ortotropajiem materiāliem ir līdzīgi rezultāti, ja līdzīgi stimuli tiek pielietoti tikai trīs savstarpēji perpendikulāros virzienos, turpretim anizotropajiem materiāliem ir atšķirīgi rezultāti, ja vienādi stimuli tiek pielietoti visos iespējamos virzienos.
