تطوير سبائك ذاكرة الشكل ذات درجة الحرارة العالية

هل واجهت سبيكة ذاكرة الشكل؟

جرب هذا: قم بفك زنبرك بحجم الإصبع. امسك ولاعة في الجزء السفلي من القسم غير الملتوي ونفض اللهب. لاحظ كيف أن الزنبرك يدور مرة أخرى إلى شكله الملتوي مثل السحر وذلك لأن درجة الحرارة المرتفعة تسببت في تذكر السبيكة لشكلها الأصلي.

استكشاف سبائك ذاكرة الشكل

يتم استكشاف خاصية السبائك المعدنية هذه من قبل الباحثين في "مختبرات سانديا الوطنية". يتلاعب باحثو المشروع بفكرة أن هذه السبائك الخاصة (ذاكرة الشكل) يمكن أن تحسن سلامة مكونات الأسلحة في حوادث درجات الحرارة العالية مثل الحريق. يعتقد دون سوزان ، عالم المواد ، أنه يمكن استخدام جهاز حراري مصنوع من سبيكة عالية الحرارة (ذاكرة الشكل) لإغلاق أو فتح مفتاح أو قفل ترس لمنعه من الدوران. يمكن أن يكون هناك أشياء غير محدودة يمكنك القيام بها مع هذا النوع من السبائك.

تم تطوير تركيبات سبائك جديدة

مشروع يهدف إلى إنشاء أكثر من مجرد سبائك درجة حرارة عالية، ولكن سبائك ذاكرة الشكل ذات درجة الحرارة العالية ، لمكون الأسلحة هو ما تعمل عليه سوزان وبقية الباحثين. لقد طوروا حتى الآن تركيبات سبائك جديدة (النيكل والتيتانيوم والهافنيوم والنيكل والتيتانيوم والبلاتين والنيكل والتيتانيوم والبلاديوم) وتم تقديم التقدم التقني (خطوة قبل طلب البراءة) لهذه التركيبات. كما تمكنوا من توصيف كيفية تغير شكل المواد ، وخصائص ليونة وقوة.

خاصية المرونة الفائقة للمعادن

أنتج الباحثون أجزاء نموذجية تظهر تغير الشكل عند درجات حرارة معينة. بالإضافة إلى ذلك ، كانوا قادرين على إظهار خاصية "المرونة الفائقة" في سبائك ذاكرة الشكل ذات درجة الحرارة العالية. هذا هو نوع مطاطي من الممتلكات في معادن. في حين أن هذه الخاصية بالذات ليست مصدر قلق للبحث ، قالت سوزان إنها يمكن أن توفر خيارات تصميم مستقبلية. مشروع سانديا في عامه الثالث والأخير.

تغيير الشكل عند درجة حرارة عالية

اكتشف الباحثون أن السبائك التي تتذكر شكلها الأصلي (سبائك ذاكرة الشكل) تعمل مثل جهاز استشعار حراري في رشاش حريق مثبت في المباني. السائل الذي يتمدد ويكسر العلبة الزجاجية لتشغيل مفتاح من شأنه أن ينشط الرشاشات هو ما يتكون منه المستشعر الحراري. سبائك ذاكرة الشكل تغير شكلها. إنهم لا يتوسعون ببساطة.

سبائك ذاكرة الشكل في التطبيقات الطبية

يعتقد جيم ماكلهانون الذي بدأ المشروع أن هذا البحث حول السبائك المتغيرة الشكل عند درجة حرارة عالية سيمهد الطريق لإنشاء أجهزة جديدة ستؤثر بشكل كبير على سلامة الأسلحة النووية. تم استخدام سبائك ذاكرة الشكل في تطبيقات مختلفة ، أحدها في الأجهزة الطبية مثل الدعامات التي تغير شكلها في درجة حرارة الجسم. في درجة حرارة أقل من الجسم ، يمكن ضغط دعامة صغيرة لجعلها تناسب الشريان. عندما ترتفع درجة حرارة الجسم ، تفتح الدعامة المدرجة الشريان.

درجة حرارة عالية محددة

يمكن للسبائك المطورة التي تم بحثها تغيير شكلها عند درجة حرارة أقل من الغرفة وعند درجة حرارة تزيد عن 500 درجة مئوية (930 درجة فهرنهايت). يمكن أن تغير السبائك المتاحة تجاريا شكلها عند درجات حرارة خارج النطاق المطلوب أو المحدد من قبل البحث. في الواقع ، اعتمد الباحثون على سبائك ذاكرة الشكل ذات درجة الحرارة العالية لإنشاء سبائكهم الخاصة. هذه الخاصية لسبائك ذاكرة الشكل أمر بالغ الأهمية حيث لا ينبغي أن يحدث تغيير الشكل عند تصنيع الأجزاء أو عند تعرضها لأشعة الشمس. يجب أن يغيروا شكلهم فقط في نطاق درجة الحرارة المحدد هذا ليكونوا مفيدين.

الاستخدام المستقبلي لسبائك ذاكرة الشكل

وفقا لسوزان ، قد تكون أبحاث سانديا المستقبلية حول ذاكرة الشكل مفيدة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية ، وربما تشمل الأقمار الصناعية. وقال إن هناك العديد من الاحتمالات المثيرة للاهتمام التي تستحق الاستكشاف لهذا النوع من السبائك الجديدة. أليس هذا تطورا مثيرا للاهتمام يجب الانتباه إليه؟