anisotrofi

Anizotropi (anisotrofi), bir özelliğin yönelime bağlı olarak değişmesi durumudur. İzotropi, tüm yönlerde aynı değerin bulunduğu durumu ifade ederken anizotropi bu sabitliği bozar. Anizotropi, iç yapısal düzen, kristal yapılar, doku orientasyonu veya dışsal alanlar nedeniyle ortaya çıkabilir ve mekanik, termal, elektriksel ya da optik gibi çok farklı alanlarda yönsel farklılıklar yaratır.

Matematiksel olarak anizotropi çoğu zaman tensörlerle tanımlanır; skaler veya vektörel büyüklüklerin yönlere bağlı varyansını yakalamak için kullanılır. Örneğin elastik özellikler veya elektrik iletkenliği gibi nicelikler, yönelime bağlı olarak değişir ve bu değişim genellikle ikinci mertebeden tensörlerle ifade edilir. Bu sayede aynı malzemenin farklı yönlerde farklı davranışlar sergilediği anlaşılır.

Uygulama alanları geniştir. Optikte anizotropi, kristallerin kırılma indisinin yönüne bağlı değişmesiyle çifte kırılma (birefringens) oluşmasına yol açar. Malzeme bilimi ve mühendislikte tabakalı veya yönlü dokular, mekanik dayanım ve termal iletkenlik gibi özelliklerde yönsel farklılıklar doğurur. Jeolojide kayaçlar, yapısal yönelimler nedeniyle dalga hızları ve sismik yanıtlar açısından anizotropi gösterir. Biyolojide doku ve hücreler, yönelime bağlı difüzyon veya elektriksel iletkenlik sergileyebilir.

Ölçüm ve gözlem için X-ışını kırınımı, polarize ışık mikroskobu, sismik veri analizleri ve manyetik ölçümler gibi yöntemler kullanılır. Tıbbi görüntülemede Diffusion Tensor Imaging (DTI) gibi teknikler, biyolojik anizotropiyi nicel olarak ortaya koyar. Ayrıca kozmoloji bağlamında evrenin sıcaklık ve yoğunluk dağılımlarındaki yönsel varyasyonlar olarak anizotropiler incelenir.