Nitinol to materiał o unikalnych właściwościach, a zwłaszcza funkcji pamięci kształtu. Tak zwana pamięć kształtu odnosi się do zdolności materiału do natychmiastowego powrotu do pierwotnego kształtu w odpowiednim punkcie przejścia fazowego temperatury po odkształceniu pod wpływem siły zewnętrznej. Funkcja ta jest często szeroko stosowana w urządzeniach medycznych, inteligentnych robotach, sondach kosmicznych, napędach samochodowych itp. Co zatem umożliwia realizację pamięci kształtu stopu niklowo-tytanowego?
Materiał z pamięcią kształtu Nitinol ma cechy struktury wielofazowej, dwukierunkowego efektu pamięci kształtu, supersprężystości i wysokiego tłumienia. Kiedy zostanie zgięty, skręcony lub nabierze innego kształtu pod działaniem sił zewnętrznych, ulegnie deformacji. Jednakże po podgrzaniu lub zasileniu energią powróci do swojego pierwotnego kształtu. Zwykle nazywamy ten proces „efektem pamięci kształtu”.
1. Stan austenitu:
Ten magiczny efekt pamięci wywodzi się z właściwości nauki o materiałach – zmiany fazowej. Zmiana fazowa odnosi się do procesu, w którym materiał przechodzi z jednego stanu fizycznego w inny pod wpływem określonej temperatury, ciśnienia, pola elektrycznego i pola magnetycznego. W przypadku stopu nitinolu zmiana fazy jest podstawą pamięci kształtu. W niskich temperaturach stop niklowo-tytanowy znajduje się w stanie zwanym „martenzytem”. W tym momencie jego struktura przedstawia stan skupienia, przypominający kształt stosu cegieł. Jednak po podgrzaniu materiału do określonej temperatury martenzyt ulegnie przemianie fazowej i przekształci się w tzw. „austenit”.
2. Stan martenzytu:
Gdy materiał znajduje się w stanie martenzytu, jego struktura sieciowa ma bardziej złożoną formę i fizycznie wykazuje pewne właściwości zginania i skręcania. Ale kiedy podgrzejemy materiał zgodnie z jego własną temperaturą zmiany fazowej, gdy temperatura wzrośnie, zmieni się jego wewnętrzna struktura sieci. Ten proces zmian może sprawić, że struktura sieciowa materiału będzie bardziej uporządkowana. W tym procesie pierwotna skręcona struktura martenzytu jest rozciągana w bardziej liniową strukturę austenitu. Ten proces transformacji wymaga dużo energii. Energia powstająca, gdy materiał pamięciowy przywraca swój pierwotny kształt, jest spowodowana magazynowaniem tej energii w wcześniejszym materiale. Co więcej, różnica między temperaturą stosowania a temperaturą odbicia może sprawić, że nitinol będzie miał różną sztywność i elastyczność w różnych temperaturach.
Efekt pamięci kształtuNitinolwynika z unikalnych właściwości materiału w różnych stanach fizycznych oraz procesu transformacji właściwości fizycznych pod wpływem różnych bodźców zewnętrznych. Dzięki zastosowaniu tej technologii opracowano wiele nowatorskich technologii, takich jak pozycjonowanie z pamięcią kształtu w celu prowadzenia operacji, nadawanie kształtu i ruchu protez sportowych bardziej naturalnymi itp. W przyszłych badaniach zastosowanie technologii pamięci kształtu będzie szerzej zakrojone, wprowadzanie większej liczby lepszych innowacji w życie ludzi. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o nitinolu, możesz w każdej chwili skontaktować się z nami: amybai2010@zwmet.com lub 0086-18161909780 (WhatsApp), dysponujemy profesjonalną technologią i zespołem, który w każdej chwili odpowie na Twoje pytania.
