anisotrooppisten

Anisotrooppiset ominaisuudet tarkoittavat, että ominaisuus riippuu tarkastelun suunnasta. Tämä erottuu isotrooppisuudesta, jossa kyseinen ominaisuus on sama kaikissa suunnissa. Anisotropia syntyy, kun aineen rakenne tai koostumus on suunnasuuntautunut, kuten kiteinen lattice, kuitujen suuntaus, kerroksellisuus tai mikrostruktuurin epäsymmetriet.

Ominaisuuksia, joita voidaan pitää anisotrooppisina, ovat muun muassa elastiset ominaisuudet (Youngin moduli ja muut kesto- ja muodonmuutoskysymykset), lämmönjohtavuus, sähkönjohtavuus, optiset ominaisuudet (kuten refraktiokerroin ja birefrenssi), sekä magneettiset ja diffuusiolliset ominaisuudet. Esimerkiksi monien kiteisten materiaalien jäykkyys voi olla suurempi sen pitkin suuntaa kuin poikittaiseen suuntaan. Puulla on selvästi anisotrooppinen luonne: sen vetolujuus ja jäykkyys ovat suurempia pitkittäissuunnassa, kuten sydänpuun suuntaan.

Synty ja kuvaus. Anisotropia johtuu materiaalin rakenteellisesta symmetriasta: korkeakorkuiset järjestykset, kerroksellisuus tai kuitujen orientoituminen luovat suunnan, jossa ominaisuus poikkeaa muista suunnista. Monimutkaisissa materiaaleissa, kuten komposiiteissa tai nestekide- ja nestekiteissä, anisotropia voidaan hallita suunnittelemalla mikrorakennetta tai kuitujen suuntaa.

Mittaaminen ja sovellukset. Ominaisuudet kuvataan usein tensorimuodossa, esimerkiksi elastisuus- tai johtavuustensoreina. Käytännön sovelluksissa anisotropia vaikuttaa suunnitteluun ja analyysiin geologiassa, optisessa teknologian na, rakennus- ja materiaalitekniikassa sekä monissa muissa tutkimus- ja tuotantoympäristöissä. Esimerkkejä ovat geofysiikka, jossa seisminen nopeus riippuu suunnasta, sekä optiikka, jossa materiaalit osoittavat birefrenssiä.