أصل السبائك الذاكرة
2025-04-26
في عام 1932، لاحظ السويدي أورلاند لأول مرة تأثير "الذاكرة" في سبائك الكادميوم الذهبي، حيث يمكن للسبيكة أن تعود إلى شكلها الأصلي بطريقة سحرية عند تسخينها إلى درجة حرارة تحول معينة بعد تغيير شكلها. يُطلق على هذه السبائك التي تتمتع بهذه الخاصية الخاصة اسم سبائك ذاكرة الشكل. لم يتجاوز تطوير سبائك ذاكرة الشكل حتى الآن أكثر من 20 عامًا، ولكن بسبب تطبيقاتها الخاصة في مختلف المجالات، أصبحت محط أنظار العالم وتُعرف باسم "المواد الوظيفية العجيبة". في عام 1963، اكتشف بيلر من معهد بحوث الأسلحة البحرية الأمريكية أثناء دراسته أنه في نطاق درجة حرارة أعلى بكثير من درجة حرارة الغرفة، إذا تم تسخين سلك سبيكة النيكل-التيتانيوم إلى شكل نابض، ثم تم فرده في ماء بارد أو تشكيله إلى أشكال مثل المربع أو المثلث، وعند وضعه في ماء ساخن فوق 40 درجة مئوية، يعود السلك إلى شكله النابض الأصلي. لاحقًا، تم اكتشاف أن بعض السبائك الأخرى لها وظائف مماثلة. تُسمى هذه الفئة من السبائك سبائك ذاكرة الشكل. لكل سبيكة ذاكرة شكل تتكون من عناصر معينة بنسب وزن محددة درجة حرارة تحول؛ عند تسخين السبيكة فوق هذه الدرجة وتشكيلها، ثم تبريدها إلى ما دون درجة حرارة التحول وتغيير شكلها يدويًا، وعند إعادة تسخينها فوق درجة حرارة التحول، تعود السبيكة تلقائيًا إلى الشكل الذي تم تشكيلها به فوق درجة حرارة التحول.
كان هناك معادن ذاكرة في عهد أسرة تشين في الصين القديمة، مثل: سيف تشين وملك يوي جو جيان.
في عام 1932، لاحظ السويدي أورلاند لأول مرة تأثير "الذاكرة" في سبائك الكادميوم الذهبي، حيث يمكن للسبيكة أن تعود إلى شكلها الأصلي بطريقة سحرية عند تسخينها إلى درجة حرارة تحول معينة بعد تغيير شكلها. يُطلق على هذه السبائك التي تتمتع بهذه الخاصية الخاصة اسم سبائك ذاكرة الشكل. لم يتجاوز تطوير سبائك ذاكرة الشكل حتى الآن أكثر من 20 عامًا، ولكن بسبب تطبيقاتها الخاصة في مختلف المجالات، أصبحت محط أنظار العالم وتُعرف باسم "المواد الوظيفية العجيبة".
في عام 1963، اكتشف بيلر من معهد بحوث الأسلحة البحرية الأمريكية أثناء دراسته أنه في نطاق درجة حرارة أعلى بكثير من درجة حرارة الغرفة، إذا تم تسخين سلك سبيكة النيكل-التيتانيوم إلى شكل نابض، ثم تم فرده في ماء بارد أو تشكيله إلى أشكال مثل المربع أو المثلث، وعند وضعه في ماء ساخن فوق 40 درجة مئوية، يعود السلك إلى شكله النابض الأصلي. لاحقًا، تم اكتشاف أن بعض السبائك الأخرى لها وظائف مماثلة. تُسمى هذه الفئة من السبائك سبائك ذاكرة الشكل. لكل سبيكة ذاكرة شكل تتكون من عناصر معينة بنسب وزن محددة درجة حرارة تحول؛ عند تسخين السبيكة فوق هذه الدرجة وتشكيلها، ثم تبريدها إلى ما دون درجة حرارة التحول وتغيير شكلها يدويًا، وعند إعادة تسخينها فوق درجة حرارة التحول، تعود السبيكة تلقائيًا إلى الشكل الذي تم تشكيلها به فوق درجة حرارة التحول.
في عام 1969، تم تطبيق "تأثير ذاكرة الشكل" لسبائك النيكل-التيتانيوم لأول مرة في الصناعة. استخدم الناس جهاز توصيل أنابيب مختلفًا. لربط أنبوبين معدنيين يحتاجان إلى التوصيل، تم اختيار سبيكة ذاكرة شكل ذات درجة حرارة تحول أقل من درجة حرارة الاستخدام، حيث تم تصنيع أنبوب قصير بقطر داخلي أصغر قليلاً من القطر الخارجي للأنبوب المراد توصيله (كموصل)، ثم تم توسيع قطره الداخلي قليلاً تحت درجة حرارة التحول، وبعد توصيل الأنابيب، تم وضعها عند درجة حرارة التحول للسبيكة، حيث ينكمش الموصل تلقائيًا ويشد الأنابيب المتصلة، مكونًا اتصالًا قويًا ومحكمًا. استخدمت الولايات المتحدة هذا النوع من الموصلات في نظام الضغط الهيدروليكي لطائرة مقاتلة نفاثة، ولم تحدث أي حوادث تسرب زيت أو سقوط أو تلف.
في 20 يوليو 1969، ترك رائد الفضاء الأمريكي أول أثر قدم للبشر على سطح القمر بواسطة مركبة الهبوط أبولو 11، ونقل المعلومات بين القمر والأرض عبر هوائي نصف كروي بقطر عدة أمتار. كيف تم نقل هذا الهوائي الضخم إلى القمر؟ تم استخدام مادة سبائك ذاكرة الشكل، حيث تم تشكيلها وفقًا للمتطلبات فوق درجة حرارة التحول، ثم تم خفض درجة الحرارة وضغطها إلى كتلة، وحُملت على متن مركبة الهبوط إلى الفضاء. بعد وضعها على القمر، وعند تعرضها لأشعة الشمس وبلوغ درجة حرارة التحول، "تذكرت" السبيكة شكلها الأصلي وتحولت إلى نصف كرة ضخمة.
أضاف العلماء عناصر أخرى إلى سبائك النيكل-التيتانيوم، وطوروا المزيد من سبائك ذاكرة الشكل من نوع نيكل-نحاس-تيتانيوم، نيكل-حديد-تيتانيوم، نيكل-كروم-تيتانيوم وغيرها؛ بالإضافة إلى ذلك، هناك أنواع أخرى من سبائك ذاكرة الشكل مثل سبائك النحاس-النيكل، النحاس-الألمنيوم، النحاس-الزنك، وسبائك الحديد (Fe-Mn-Si, Fe-Pd) وغيرها.
لسبائك ذاكرة الشكل آفاق واسعة للتطبيق في مجالات الهندسة الحيوية، الطب، الطاقة، والأتمتة.
خط الاستشارة:
البريد الإلكتروني للتواصل:
العنوان:
مبنى 19، وادي لياندونغ U، شارع سانهي، منطقة هوييانغ، مدينة هويتشو
تابع على ويشات
أضف على ويشات