لماذا تمتلك المعادن الذاكرة "ذاكرة"!
2024-08-08
لماذا المعدن الذاكر لديه "ذاكرة"!
المعدن الذاكر الذرات في الملعقة تبقى تقريبًا في نفس المكان دائمًا: بمجرد تشكيل الملعقة، تظل ملعقة إلى الأبد. يمكنك ثني الملعقة باستخدام كماشة، فتتحول إلى قطعة معدنية بلا شكل. لكن إذا كانت الملعقة مصنوعة من سبيكة ذاكرة الشكل، فإن ذاكرة شكل الملعقة لن تختفي. إذا تم تسخينها مرة أخرى، ستعود بشكل سحري إلى شكلها الأصلي! تُعرف مواد ذاكرة الشكل بمعجزة بفضل إطارها المعدني في نظاراتها "غير القابلة للكسر"، لكنها لها استخدامات سحرية متعددة، خاصة في مجالات الطب والطيران والفضاء.
إذا كنت مهتمًا بـ المعدن الذاكر علم المواد ولديك بعض الفهم لسلوك الإجهاد والانفعال للمواد عند الشد أو الضغط، فسيكون من المفيد فهم مفهوم ذاكرة الشكل.
المعدن الذاكر الأجسام الصلبة مثل الملعقة تحافظ على شكل الملعقة ما لم يُمارس عليها ضغط. هذا ليس غريبًا! لأنه يعني جوهريًا "صلب". تحت قوة كافية، يتغير شكل الجسم أو يتشوه؛ ما سيصبح عليه يعتمد على المادة. بعض المواد هشة ولا تغير شكلها على الإطلاق. إذا كانت الملعقة مصنوعة من الزجاج أو الخشب، فإن الانحناء المفرط سيكسرها إلى قطع.
إذا كان المعدن الذاكر مصنوعًا من مطاط سميك، فسيتشوه قليلاً عند الشد أو الضغط، لكنه يعود إلى شكله الأصلي عند إزالة الإجهاد المطبق. يُعرف هذا السلوك بالمرونة: عندما يتشوه الجسم تحت قوة خارجية، ويعود إلى شكله الأصلي عند إزالة القوة، نقول إنه مرن، وعملية الشد العكسية بالكامل تسمى التشوه المرن. غالبًا ما نصف "المرونة" كخاصية للمادة نفسها، لكن في الواقع المرونة تشير فقط إلى المواد المطاطية الاصطناعية المرنة. حتى المعادن مرنة طالما لم تُشد بشدة، خاصة عندما تُصنع على شكل نوابض.
ماذا لو كانت ملعقة المعدن الذاكر مصنوعة من البلاستيك؟ هذا يعني أنها يمكن أن تتشوه بالانحناء. عندما تتوقف القوة، تحتفظ الملعقة بالشكل الجديد ولا تعود إلى الشكل الأصلي. يُعرف هذا السلوك باللدونة، وهذا يفسر تسمية البلاستيك. البلاستيك هو مادة كيميائية مصنوعة من جزيئات كبيرة (بوليمرات)، وعادةً ما تُشكل أثناء التصنيع (أو بعده) لأن سلاسل الجزيئات تنزلق بسهولة. عادةً ما يُشكل البلاستيك في المصنع في حالة انصهار، ثم يُبرد ويتصلب (يتصلب). لكن مثل "المرونة"، تشير اللدونة إلى السلوك وليس إلى المكونات. العديد من المعادن اللينة لينة لأنها يمكن أن تنحني ذهابًا وإيابًا دون العودة إلى الشكل الأصلي. يُسمى هذا التشوه غير العكسي بالتشوه اللدن.
الأخبار ذات الصلة