المادة الجديدة للذاكرة الفائقة التي اخترعتها ألمانيا خضعت لملايين المرات من التشوه والانكسار
2024-02-25
اخترع باحثون من جامعة كيل في ألمانيا سبيكة ذاكرة جديدة من النيكل والتيتانيوم والنحاس، يمكن لهذه السبيكة أن تتحمل التشوه حتى 10 ملايين مرة دون أن تنكسر، في حين أن المواد السبيكية عادة ما تنكسر بعد عدة آلاف من المرات. هذه المادة الجديدة لها آفاق واسعة في مجالات الإلكترونيات الدقيقة والأجهزة البصرية وأجهزة الاستشعار والأجهزة الطبية.
في ستينيات القرن العشرين، اخترع العلماء سبيكة ذاكرة من النيكل والتيتانيوم، التي تتشوه عند التسخين والتبريد وتعود بسرعة إلى الشكل الذي تم تحديده أثناء المعالجة الميكانيكية الأولية. معظم السبائك التي نعرفها تتغير آلاف المرات بين حالتين بلوريتين، وقد تظهر بها شقوق أو حتى تنكسر. شرح خبير من جامعة كيل الألمانية يُدعى كوانت في ورقة بحثية أن السبب هو وجود المزيد من البنية البلورية للطور المنخفض الحرارة (المارتنسيت) داخل الطور عالي الحرارة (الأوستينيت) في المعدن، والتحول غير الكامل بين الطورين يؤدي إلى انكسار السبيكة. نُشرت هذه الدراسة في مجلة "ساينس".
الوحدة السبيكية الذاكرة التي اخترعها فريق كوانت تتكون من 54 ذرة تيتانيوم، و34 ذرة نيكل، و12 ذرة نحاس. اكتشف الباحثون باستخدام مجهر إلكتروني عالي القدرة وأشعة إكس، في درجات حرارة تتراوح بين 22 و87 درجة مئوية، أن هذه السبيكة يمكنها تحمل عشرات الملايين من التشوهات دون أن تتشقق. تحت المجهر، عندما يتحول المارتنسيت بالكامل إلى الأوستينيت، تترسب ذرتا التيتانيوم والنحاس في الشبكة البلورية. تشكل ترسيبات التيتانيوم والنحاس الهيكل الأساسي للبلورة ذات الطورين. أطلقوا على هذه الظاهرة اسم النمو الخارجي.
اخترع خبير من جامعة مينيسوتا يُدعى جيمس قبل عامين سبيكة ذاكرة من الزنك والذهب والنحاس لها خصائص مشابهة. يمكنها تحمل 16000 مرة من التشوه الحراري دون أن تتشقق. نُشرت اختراعات فريق جيمس في مجلة "نيتشر".
وفقًا لمجلة "ساينس"، فإن اختراع جامعة كيل الألمانية وسع بشكل كبير نطاق تطبيقات سبائك الذاكرة. لها آفاق واسعة في مجالات القوابس الكهرومغناطيسية، وأجهزة استشعار الحرارة، والإلكترونيات الدقيقة والأجهزة البصرية، ووسائط تخزين المعلومات، وصمامات القلب الاصطناعية في المجال الطبي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذه السبائك لتحويل الطاقة الحرارية من البيئة الخارجية إلى طاقة كهربائية، أو لتطوير أجهزة تبريد جديدة.
الأخبار ذات الصلة
خط الاستشارة:
البريد الإلكتروني للتواصل:
العنوان:
مبنى 19، وادي لياندونغ U، شارع سانهي، منطقة هوييانغ، مدينة هويتشو
تابع على ويشات
أضف على ويشات