مقدمة عن السبائك الذاكرة
2024-02-25
تم استخدام سبائك الذاكرة الشكلية (SMA) على نطاق واسع في مجال الطب السريري، مثل الهياكل العظمية الاصطناعية، وأجهزة تثبيت العظام المضغوطة، وأجهزة تقويم الأسنان، ومختلف الدعامات داخل التجاويف، وأجهزة الانسداد، وإصلاح القلب، ومرشحات الجلطات الدموية، والتوجيه التدخلي، والخياطة الجراحية، وغيرها. تلعب سبائك الذاكرة الشكلية دورًا لا غنى عنه في الطب الحديث. كما أن سبائك الذاكرة مرتبطة بحياتنا اليومية بشكل وثيق.
توجد في سبائك الذاكرة الشكلية ظاهرة الذاكرة الشكلية. على سبيل المثال، نابض من سبيكة الذاكرة الشكلية. عندما يُوضع النابض في ماء ساخن، يتمدد طوله فورًا، ثم عند وضعه في ماء بارد، يعود النابض فورًا إلى حالته الأصلية. يمكن استخدام نابض سبائك الذاكرة الشكلية للتحكم في درجة حرارة مياه أنابيب الحمام: عندما تكون درجة حرارة الماء الساخن مرتفعة جدًا، يمكن تعديل أو إغلاق أنبوب التزويد بالماء لتجنب الحروق من خلال وظيفة "الذاكرة". كما يمكن صنع أجهزة إنذار الحريق وأجهزة أمان المعدات الكهربائية منها. عند حدوث حريق، يتشوه نابض مصنوع من سبائك الذاكرة، مما يُشغل جهاز إنذار الحريق لتحقيق الغرض من الإنذار. يمكن أيضًا وضع نابض مصنوع من سبائك الذاكرة في صمام التدفئة للحفاظ على درجة حرارة غرفة التدفئة. عندما تكون درجة الحرارة منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا، يمكنه فتح أو إغلاق صمام التدفئة تلقائيًا. كما يُستخدم تأثير الذاكرة الشكلية في سبائك الذاكرة على نطاق واسع في مشغلات أجهزة استشعار درجة الحرارة.
خاصية مهمة أخرى لسبائك الذاكرة الشكلية هي المرونة الزائفة (المعروفة أيضًا بالمرونة الفائقة)، والتي تشير إلى أن سبائك الذاكرة الشكلية تحت تأثير قوة خارجية تمتلك قدرة أكبر على استعادة التشوه مقارنة بالمعادن العادية، أي أن التشوه الكبير الناتج أثناء التحميل يمكن استعادته بشكل أفضل من المعادن العادية عند إزالة الحمل. تم تطبيق هذه الخاصية على نطاق واسع في الطب، وتقليل الاهتزازات في البناء، والحياة اليومية. مثل الهياكل العظمية الاصطناعية، وأجهزة تثبيت العظام المضغوطة، وتقويم الأسنان المذكورة أعلاه. إطارات النظارات المصنوعة من سبائك الذاكرة الشكلية يمكنها تحمل تشوهات أكبر دون أن تتلف (دون الحاجة إلى تطبيق تأثير الذاكرة الشكلية وإعادة التسخين لاستعادة الشكل بعد التشوه).
في السبعينيات، ظهر في علم المواد العالمي سبيكة تتمتع بوظيفة "الذاكرة" الشكلية. سبائك الذاكرة هي شريط معدني خاص. من السهل ثنيه. عندما نضعه في وعاء زجاجي مملوء بالماء الساخن، يتحرك الشريط المعدني إلى الأمام. وعندما نضع الشريط المعدني في الماء البارد، يعود إلى حالته الأصلية. في وعاء زجاجي يحتوي على ماء بارد، يتم شد نابض ثم وضعه في ماء ساخن. يغلق النابض تلقائيًا مرة أخرى. في الماء البارد، يعود النابض إلى شكله الأصلي، وفي الماء الساخن، ينكمش. يمكن تمديد النابض وتقلصه إلى أجل غير مسمى ثم ينكسر. هذه مصنوعة من معدن ذكي ذاكرة. له هيكل دقيق له حالتان مستقرتان نسبيًا. عند درجة حرارة عالية، يمكن لهذه السبيكة أن تتغير إلى أي شكل تريده. عند درجة حرارة منخفضة، يمكن سحب السبيكة. ولكن إذا تم تسخينها مرة أخرى، فإنها تتذكر الشكل الأصلي ثم تعود إلى الشكل الأصلي.
هذا المادة تسمى المعدن الذاكري. وهي أساسًا سبائك النيكل والتيتانيوم. على سبيل المثال، السبائك عالية الحرارة بعد التلدين تظهر بشكل لولبي.
التالي:
الأخبار ذات الصلة