- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Опытный образец под микроскопом / BBC
В совместной работе учёные из немецкого Института материаловедения (г. Киль) и американского Мэрилендского университета в Колледж-Парке продемонстрировали сплав с памятью [1], обладающий уникальными характеристиками. Он способен выдержать до 10 миллионов рабочих циклов без признаков «усталости» материала. Сплав изготовлен из никеля, титана и меди.
Сплавы с памятью, или с эффектом памяти формы [2], были открыты в первой половине 20 века. Их свойство состоит в том, что при нагревании они принимают свою первоначальную форму, даже если в холодном состоянии они были каким-то образом деформированы. Такими свойствами обладают сплавы металлов, классические составы которых – это никель-титан, и медь-алюминий-никель.
Существуют также однонаправленные и двунаправленные эффекты памяти. В первом случае, после охлаждения материал остаётся в той форме, которую он принял при нагреве. Во втором, он при охлаждении принимает ту форму, которую ему придали в охлаждённом состоянии, а при нагреве – первоначальную.
Изменению формы способствует внутренняя структура кристаллической решётки, которая испытывает напряжение при деформации и после нагревания способна восстанавливаться.
Общий вид опытного образца / BBC
Благодаря таким свойствам эти сплавы часто используют в качестве актуаторов [3], вспомогательных крепёжных элементов, в медицинских целях. Они могут заменять движущиеся части механизмов, которые изнашиваются и требуют смазки. Но у всех сплавов с памятью есть один общий недостаток – накапливающаяся усталость. Через несколько десятков, сотен или тысяч циклов нагрева-охлаждения в материале образуются внутренние повреждения, приводящие к его разрушению.
Благодаря совместному использованию никеля, титана и меди учёным удалось добиться настолько удачной структуры материала, что в течение эксперимента, продолжавшегося несколько недель, он без разрушения менял форму 10 миллионов раз. После эксперимента структура опытных образов была изучена при помощи мощных микроскопов и рентгеновских лучей.
Такая выносливость позволит использовать подобные сплавы в доселе невозможных областях – от холодильников без движущихся частей до деталей искусственного сердца.
Автор: SLY_G
Источник [4]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/nauchno-populyarnoe/91371
Ссылки в тексте:
[1] продемонстрировали сплав с памятью: http://www.bbc.com/news/science-environment-32886000
[2] эффектом памяти формы: https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_памяти_формы
[3] актуаторов: https://ru.wikipedia.org/wiki/Исполнительное_устройство
[4] Источник: http://geektimes.ru/post/251330/
Нажмите здесь для печати.