Diferença entre anisotropia e isotropia

o diferença chave entre anisotropia e isotropia é que anisotropia é direcionalmente dependente enquanto isotropia é direcionalmente independente.

As palavras isotropia e anisotropia são úteis em vários campos. De acordo com o local onde o usamos, o significado pode ser um pouco diferente. No entanto, o conceito fundamental por trás dessas duas palavras é semelhante e independente de onde as usamos. Acima de tudo, usamos os termos isotropia e anisotropia frequentemente para descrever propriedades de corpos macroscópicos. Lá, eles dependem da escala do corpo macroscópico. Por exemplo, um cristal pode ser anisotrópico, mas quando muitos cristais estão juntos, eles podem ser isotrópicos.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é anisotropia
3. O que é isotropia
4. Comparação lado a lado - Anisotropia vs Isotropia em forma de tabela
5. Resumo

O que é anisotropia?

Anisotropia é a propriedade de ser dependente da direção. É o oposto da isotropia. Lá, as propriedades medidas de um material diferem em várias direções na anisotropia. Além disso, essas propriedades se enquadram em duas categorias; propriedades físicas ou mecânicas, como condutividade e resistência à tração ou absorvância. Além disso, essa propriedade tem significados ligeiramente diferentes em diferentes assuntos em que a usamos.

Geralmente, líquidos não têm ordem nas moléculas. No entanto, líquidos anisotrópicos são líquidos com uma ordem estrutural em contraste com outros líquidos comuns. Os materiais sedimentares podem ter anisotropia elétrica, onde a condutividade elétrica difere de uma direção para outra. Além disso, os minerais formadores de rochas são anisotrópicos em relação às suas propriedades ópticas.

Figura 01: Cristais são bons Exemplos de materiais anisotrópicos

A orientação dos núcleos de uma molécula difere com a força do campo magnético aplicado na espectroscopia de RMN. Nesse caso, sistemas anisotrópicos se referem às moléculas com alta densidade de elétrons. Por causa do efeito anisotrópico (em moléculas com alta densidade de elétrons), a molécula sente o campo magnético aplicado de maneira diferente (geralmente menor que o valor real); portanto, a mudança química varia.

Além disso, também na espectroscopia de fluorescência, usamos a medição anisotrópica da polarização da fluorescência para determinar as estruturas moleculares. Além disso, a anisotropia é um conceito comum na medicina quando se fala em imagens ultrassonográficas.

O que é isotropia?

A palavra "isotropia" refere-se à uniformidade. O significado da palavra em si é "uniformidade em todas as direções". Conforme indicado na introdução, o significado pode diferir ligeiramente de acordo com a área de assunto. Por exemplo, quando se fala em isotropia de um material ou mineral, significa ter as mesmas propriedades em todas as direções.

Figura 02: Descrição da fase de cristal líquido em comparação com outras. Cristais desordenados são isotrópicos.

Além disso, em processos industriais, isotropia significa ter a mesma taxa em todas as etapas, independentemente da direção. Lá, dizemos que as moléculas com energia cinética se movem aleatoriamente em qualquer direção. Portanto, em um determinado momento, haverá muitas moléculas se movendo na mesma direção. Portanto, mostra isotropia. Da mesma forma, os materiais que possuem essa propriedade terão as mesmas propriedades em todas as direções (ex: sólidos amorfos). Por exemplo, quando aplicamos calor, se um sólido se expande de maneira semelhante, em todas as direções, é um material isotrópico.

Qual é a diferença entre anisotropia e isotropia?

Anisotropia é a propriedade de ser dependente da direção e isotropia é a propriedade de ser independente da direção. Essa é a principal diferença entre anisotropia e isotropia. Portanto, isotrópico significa ter a mesma propriedade em todas as direções. Se as propriedades de um material são diferentes em direções diferentes, o denominamos anisotrópico.

Como outra diferença importante entre anisotropia e isotropia, os materiais anisotrópicos têm mais de um índice de refração, enquanto os materiais isotrópicos têm um único índice de refração (a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade em um meio especificado é o índice de refração).

Resumo - Anisotropia vs Isotropia

Usamos os termos isotropia e anisotropia frequentemente para descrever propriedades de corpos macroscópicos. Portanto, a principal diferença entre anisotropia e isotropia é que a anisotropia é direcionalmente dependente, enquanto a isotropia é direcionalmente independente.

Referência:

1. A. Gambacorta, C.D. Barnet, em Sensoriamento Remoto Abrangente, 2018.
2. Britannica, Os Editores da Encyclopaedia. "Anisotropia." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 26 de dezembro de 2017. Disponível aqui  

Cortesia da imagem:

1. ”Purple crystal” Por Maxim Bilovitskiy - Trabalho próprio, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia  
2. ”LiquidCrystal-Ordering” Por Kebes - Trabalho próprio, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia