Richtungsabhängiges

Richtungsabhängiges (Richtungsabhängigkeit) bezeichnet in Wissenschaften Eigenschaften oder Phänomene, deren Ausprägung von der Mess- oder Blickrichtung abhängt. Der Begriff wird häufig als Anisotropie verwendet. In isotropen Systemen sind Eigenschaften in alle Richtungen gleich, während bei richtungsabhängigen Systemen Werte und Verläufe je nach Orientierung variieren.

Mathematisch wird Richtungsabhängigkeit oft durch Tensoren beschrieben. Beispiele sind die Wärmeleitfähigkeit, die elektrische Leitfähigkeit oder das elastische Verhalten eines Materials; in jedem Fall hängen die gemessenen Werte von der Orientierung des Kristalls oder der Textur ab. Optische Eigenschaften zeigen Richtungsabhängigkeit durch Phänomene wie Doppelbrechung, bei der der Brechungsindex je nach Richtungsachse variiert. In Verbundwerkstoffen bestimmen Faserorientierung und Schichtaufbau die mechanischen Eigenschaften in verschiedenen Richtungen.

Außerhalb der Materialwissenschaft finden sich richtungsabhängige Eigenschaften in Biologie und Medizin, zum Beispiel bei der Diffusion von Molekülen in Geweben oder der Ausbreitung von Signalen, die entlang von Strukturen anisotrop sein kann. Die Diffusionstensorbildgebung nutzt dieses Prinzip zur Visualisierung von Gewebestrukturen.

Auch in Geowissenschaften ist Richtungsabhängigkeit üblich: Seismische Wellen-geschwindigkeiten können je nach Richtung durch die tektonische Struktur variieren, was in der Struktur- und Erdmodellierung berücksichtigt wird. Richtungsabhängigkeit ist damit ein zentraler Aspekt bei der Charakterisierung von Materialien und der Modellierung physikalischer Prozesse.