Anisotropía

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En una lámpara de plasma, el fenómeno de "filamentación" es una característica anisótropa del plasma.

La anisotropía (opuesta de isotropía) es la propiedad general de la materia según la cual cualidades como: elasticidad, temperatura, conductividad, velocidad de propagación de la luz, etc. varían según la dirección en que son examinadas.[1] Algo anisótropo podrá presentar diferentes características según la dirección. La anisotropía de los materiales es más acusada en los sólidos cristalinos, debido a su estructura atómica y molecular regular.

En un sentido más general, se habla de anisotropía cuando se produce cualquier cambio de escala de una figura o un cuerpo, como en un gráfico x-y, con factores distintos (o en dependencia de una función) en cada coordenada.

Introducción[editar]

Propiedades anisótropas[editar]

En principio toda propiedad física representable mediante una magnitud tensorial es susceptible de presentar un comportamiento anisotrópico. Entre las propiedades que pueden presentar anisotropía están:

Definición formal de anisotropía[editar]

De la misma manera que los números pueden "medir" la magnitud escalar de una propiedad, los grupos matemáticos pueden "medir" la simetría de una propiedad. Así el tipo de anisotropía que presenta una propiedad puede caracterizarse mediante un subgrupo de un grupo de simetría de rotaciones.

Por ejemplo, si una determinada propiedad es invariante bajo la acción del grupo de rotaciones del espacio tridimensional entonces se dice que presenta isotropía, si no es invariante existirá un subgrupo maximal de rotaciones tal que bajo la acción de dicho subgrupo la acción quede invariante. De acuerdo con cual sea el subgrupo maximal puede clasificarse el tipo de anisotropía en diferentes casos:

Tipos de anisotropía[editar]

Los tipos de anisotropía que presenta un material están asociados siempre a subgrupos del grupo ortogonal O(3), por lo que cada tipo de anisotropía viene caracterizada por un grupo puntual. Entre los tipos de anisotropía están:

  • Anisotropías con subgrupos de simetría continuos:
    • hemitropía, donde el grupo ortogonal especial SO(3) es un grupo de simetría pero no las reflexiones espaciales.
    • isotropía transversal, donde existe un eje de simetría, por lo que el grupo de simetría es O(2), siendo todas las direcciones perpendiculares a dicho eje equivalentes. Este tipo de material es un caso particular de material ortótropo. Un material compuesto por fibras longitudinales simétricas tiene este tipo de isotropía, como es el caso de la madera.
    • hemitropía transversal, con el grupo de simetría SO(2), similar al anterior pero más restringida. Un material formado por fibras longitudinales no simétricas (espirales de colágeno) tiene este tipo de simetría.
  • Anisotropías con subgrupos de simetría discretos:
    • Polihédricas
      • Tetraédrica
      • Octaédrica
      • Icosaédrica
    • Axiales
      • Ortótropos
      • Clinótropos, incluye los subtipos monoclínico y triclínico.

Anisotropía en diversas áreas[editar]

Elasticidad[editar]

Si bien muchos materiales tecnológicamente importantes producidos industrialmente como el acero (y otros metales, no estirados en frío), el aluminio, el hormigón, los ladrillos o el caucho son materiales que se pueden considerar isótropos. Muchos materiales que ocurren en la naturaleza como la madera, los tejidos del cuerpo humano (huesos, piel, tejidos colaginosos), todos ellos formados por fibras son de hecho anisótropos. Algunos materiales fabricados industrialmente y cuya estructura interna está formada por fibras alineadas como elementos de fibra de carbono son materiales anisótropos, con propiedades mecánicas diferentes si se miden en direcciones alineadas con las fibras o transversales a ellas.

Computación gráfica[editar]

En el campo de la computación gráfica, una superficie anisótropa va a cambiar de apariencia a medida que se rota sobre su normal geométrica, como es el caso con el terciopelo.

El filtrado anisotrópico es un método para mejorar la calidad de imagen de las texturas sobre superficies que están muy lejos y en ángulo pronunciado con respecto al punto de vista. Las técnicas más antiguas, tales como el filtrado bilineal y el filtrado trilineal no toman en cuenta el ángulo con que se ve una superficie, lo que puede dar lugar a aliasing o borrosidad de las texturas. Al reducir el detalle en una dirección más que en la otra, estos efectos pueden ser reducidos.

Referencias[editar]

Véase también[editar]

Enlaces externos[editar]