يتم تحقيق التقدم البشري من خلال الاستكشاف المستمر. في الماضي ، عندما كانت صناعتنا متخلفة ، كان اختيار المواد الخام الصناعية نادرًا جدًا. يمكننا فقط اختيار المواد الخام التي يمكننا إنتاجها واستخدامها لنا. من المستحيل اختيار نوع المواد التي نريد استخدامها. ومع ذلك ، مع التقدم المستمر في الاستكشاف العلمي ، زاد أيضًا تقدم الأشخاص واختراقاتهم في المواد الخام ، وقد جذب نوع من المواد يسمى سبائك الذاكرة انتباه الناس. بعد ذلك ، دعنا نتعرف على هذا النوع من سبائك الذاكرة.
في سبعينيات القرن الماضي ، ظهرت سبيكة ذات وظيفة شكل "ذاكرة" في علم المواد العالمي. سبيكة الذاكرة هي نوع من الأشرطة المعدنية الخاصة ، والتي يمكن ثنيها بسهولة. نضعها في وعاء زجاجي يحتوي على ماء ساخن ، واندفع الشريط المعدني إلى الأمام ؛ ضعه في ماء بارد ويعود الشريط المعدني إلى حالته الأصلية. في وعاء زجاجي يحتوي على ماء بارد ، قم بإطالة الربيع. عندما يتم وضع الزنبرك في الماء الساخن ، يتراجع الزنبرك تلقائيًا. في الماء البارد ، يعود الربيع إلى حالته الأصلية ، بينما في الماء الساخن يتقلص. يمكن شد الزنبرك وتقليصه لعدد غير محدود من المرات ، ومن ثم سحبه وفتحه. هذه مصنوعة من معدن ذكي مع ذاكرة. بنيتها المجهرية لها حالتان مستقرتان نسبيًا. في درجات الحرارة العالية ، يمكن تغيير هذه السبيكة إلى أي شكل تريده. عند درجة حرارة منخفضة ، يمكن شد السبيكة ، ولكن إذا أعيد تسخينها ، فسوف تتذكر شكلها الأصلي وتتغير مرة أخرى. تسمى هذه المادة معدن الذاكرة. وهي مصنوعة بشكل رئيسي من سبائك التيتانيوم والنيكل. على سبيل المثال ، السبائك الفائقة اللولبية ، بعد التلدين بدرجة حرارة عالية ، يكون شكلها في حالة لولبية. في درجة حرارة الغرفة ، يتم إجبارها على الاستقامة بقوة كبيرة ، ولكن طالما أن سلك سبيكة ذاكرة النيكل والتيتانيوم يسخنها إلى "درجة حرارة غير طبيعية" معينة ، يبدو أن السبيكة تتذكر شيئًا ما وتعود على الفور إلى شكلها الحلزوني الأصلي.
زنبرك سبيكة:
يتكون الزنبرك من سلك سبيكة ذاكرة على شكل TiNi ، والذي يستفيد من تأثير الذاكرة أحادي الاتجاه لسبائك ذاكرة الشكل. بعد التمدد ، يمكن استعادة الطول الأصلي لعنصر القيادة المستشعر لدرجة الحرارة مع زيادة درجة الحرارة. هذا الربيع هو أيضًا شكل هيكلي نموذجي لمكونات سبائك الذاكرة ذات الشكل الصناعي. بعد التمدد ، خذ الماء الساخن أو الهواء الساخن كمصدر للحرارة ، وتكون درجة حرارة العودة للطول الأصلي 65 درجة - 85 درجة ، والطول الأصلي 80 مم. الطور المارتنسيتي (أي هيكل الطور عند درجة حرارة منخفضة ، حيث تشير درجة الحرارة المنخفضة إلى درجة حرارة الغرفة) لسبائك ذاكرة الشكل هي مرحلة ناعمة ، والطور الأصل (أي بنية الطور عند درجة حرارة عالية ، حيث تشير درجة الحرارة المرتفعة إلى 65 درجة - 85 درجة) مرحلة صعبة.
غاية:
تستخدم سبائك الذاكرة على نطاق واسع. على سبيل المثال ، دبابيس التثبيت الميكانيكية ومفاصل الأنابيب وأجهزة الإنذار من الحريق والموصلات والدوائر المتكاملة على الأدوات والمعدات الإلكترونية وصمامات القلب الاصطناعية الطبية وقضبان تصحيح العمود الفقري وإصلاح الجمجمة والجراحة التجميلية وجراحة تقويم الفم والأسنان وجراحة إصلاح الفك. كما ستلعب دورًا سحريًا في أقمار الاتصالات وأجهزة التلفزيون الملونة وأجهزة التحكم في درجة الحرارة والألعاب. كما ستصبح مادة جديدة في الملاحة الحديثة والطيران والفضاء والنقل والمنسوجات الخفيفة وغيرها من الجبهات. تم استخدام سبيكة الذاكرة في مجموعة خطوط الأنابيب والتحكم الآلي. الغلاف المصنوع من سبيكة الذاكرة يمكن أن يحل محل اللحام. تتمثل الطريقة في توسيع طرف الأنبوب بالكامل بحوالي 4 بالمائة عند درجة حرارة منخفضة. عندما يتم تجميعها ، سيتم تغطيتها معًا. بمجرد تسخينه ، يتقلص الغلاف ويعود إلى شكله الأصلي ليشكل مفصلًا محكمًا. يستخدم النظام الهيدروليكي لطائرات البحرية الأمريكية 100000 من هذه الوصلات ، ولم يكن هناك تسرب أو تلف للزيت لسنوات عديدة. يمكن إصلاح الأضرار التي لحقت بالسفن وخطوط أنابيب حقول النفط البحرية باستخدام وصلات سبائك الذاكرة ، وهي مريحة للغاية. في بعض الأجزاء ذات البنية غير المريحة ، تكون المسامير مصنوعة من سبيكة ذاكرة ويتم تثبيتها في الفتحات للتدفئة ، ويتم فصل أطراف الذيل تلقائيًا ولفها لتشكيل مجموعات من جانب واحد.
كما أن تطبيق سبيكة الذاكرة في العلاج الطبي جذاب للغاية. على سبيل المثال ، لا يمكن للصفيحة العظمية المستخدمة في توصيل العظام إصلاح قسمي العظام المكسورة فحسب ، بل يمكنها أيضًا إنتاج قوة ضغط في عملية استعادة الشكل الأصلي ، مما يجبر العظام المكسورة على الالتحام معًا. الأسلاك التقويمية لطب الأسنان ، والمشابك الطويلة لربط تمدد الأوعية الدموية الدماغية والأسهر ، وألواح الدعم لتقويم العمود الفقري ، كلها تبدأ بفعل درجة حرارة الجسم بعد الزرع في جسم الإنسان. مرشح الجلطة هو أيضًا منتج جديد لسبائك الذاكرة. بعد غرس الفلتر المستقيم في الوريد ، سيعود تدريجيًا إلى شبكة ، مما يمنع 95٪ من الجلطات من التدفق إلى القلب والرئتين.
