La differenza fondamentale tra anisotropia e isotropia è che l'anisotropia dipende dalla direzione mentre l'isotropia è indipendente dalla direzione.
Le parole isotropia e anisotropia sono utili in vari campi. A seconda di dove lo usiamo, il significato potrebbe essere leggermente diverso. Tuttavia, il concetto fondamentale alla base di queste due parole è simile e indipendente da dove le usiamo. Soprattutto, usiamo spesso i termini isotropia e anisotropia per descrivere le proprietà dei corpi macroscopici. Lì, dipendono dalla scala del corpo macroscopico. Ad esempio, un cristallo può essere anisotropo, ma quando molti cristalli sono insieme, possono essere isotropi.
Cos'è l'anisotropia?
L'anisotropia è la proprietà di essere dipendente dalla direzione. È l'opposto dell'isotropia. Lì, le proprietà misurate di un materiale differiscono in varie direzioni nell'anisotropia. Inoltre, queste proprietà rientrano in due categorie; proprietà fisiche o meccaniche come conducibilità e resistenza alla trazione o assorbimento. Inoltre, questa proprietà ha significati leggermente diversi nelle diverse materie in cui la utilizziamo.
Di solito i liquidi non hanno ordine nelle molecole. Tuttavia, i liquidi anisotropi sono liquidi con un ordine strutturale in contrasto con altri liquidi comuni. I materiali sedimentari possono avere anisotropia elettrica, dove la conduttività elettrica differisce da una direzione all' altra. Inoltre, i minerali che formano le rocce sono anisotropi rispetto alle loro proprietà ottiche.
Figura 01: I cristalli sono buoni esempi di materiali anisotropici
L'orientamento dei nuclei di una molecola differisce dalla forza del campo magnetico applicato nella spettroscopia NMR. In questo caso, i sistemi anisotropi si riferiscono alle molecole ad alta densità elettronica. A causa dell'effetto anisotropo (nelle molecole ad alta densità elettronica), la molecola percepisce il campo magnetico applicato in modo diverso (il più delle volte inferiore al valore reale); pertanto, lo spostamento chimico varia.
Inoltre, anche nella spettroscopia di fluorescenza, utilizziamo la misura anisotropa della polarizzazione della fluorescenza per determinare le strutture molecolari. Inoltre, l'anisotropia è un concetto comune in medicina quando si parla di ecografia.
Cos'è l'isotropia?
La parola “isotropia” si riferisce all'uniformità. Il significato della parola stessa è “uniformità in tutte le direzioni.” Come affermato nell'introduzione, il significato può variare leggermente a seconda dell'area tematica. Per esempio, quando si parla di isotropia di un materiale o di un minerale, significa avere le stesse proprietà in tutte le direzioni.
Figura 02: Descrizione della fase dei cristalli liquidi rispetto ad altre. I cristalli disordinati sono isotropi.
Inoltre, nei processi industriali, isotropia significa avere la stessa velocità in tutti i passaggi indipendentemente dalla direzione. Lì, diciamo che le molecole che hanno energia cinetica si muovono casualmente in qualsiasi direzione. Pertanto, in un dato tempo, ci saranno molte molecole che si muovono nella stessa direzione. Quindi, mostra isotropia. Allo stesso modo, i materiali che hanno questa proprietà avranno le stesse proprietà in tutte le direzioni (es: solidi amorfi). Ad esempio, quando applichiamo il calore, se un solido si espande in modo simile, in tutte le direzioni, è un materiale isotropo.
Qual è la differenza tra anisotropia e isotropia?
Anisotropia è la proprietà di essere dipendente dalla direzione e isotropia è la proprietà di essere indipendente dalla direzione. Questa è la differenza chiave tra anisotropia e isotropia. Pertanto, isotropo significa avere la stessa proprietà in tutte le direzioni. Se le proprietà di un materiale sono diverse in direzioni diverse, lo chiamiamo anisotropico.
Come altra importante differenza tra anisotropia e isotropia, i materiali anisotropi hanno più di un indice di rifrazione mentre i materiali isotropi hanno un singolo indice di rifrazione (il rapporto tra la velocità della luce nel vuoto e la sua velocità in un mezzo specificato è rifrattivo indice).
Riepilogo – Anisotropia vs Isotropia
Usiamo spesso i termini isotropia e anisotropia per descrivere le proprietà dei corpi macroscopici. Quindi, la differenza chiave tra anisotropia e isotropia è che l'anisotropia dipende dalla direzione mentre l'isotropia è indipendente dalla direzione.
