1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Що таке ефект пам’яті форми?

Що таке ефект пам’яті форми?

Як би ви відреагували на заяву про те, що пам’яттю можуть володіти не тільки живі істоти, а й неживі? Наприклад метали. Напевно подумали б, що людина, яка так говорить не в своєму розумі?

Але я порадив би не робити поспішних висновків, а ознайомитися з цією статтею, і ваші погляди зміняться!

Якщо взяти шматок дроту і зігнути його навпіл, а потім спробувати його повернути в первісний стан (розігнути), то він вже не буде таким же рівним, яким був спочатку. На місці згину все одно залишиться опуклість, яка буде нагадувати всім про те, що його згинали.

Але спектр матеріалів, які зустрічаються на нашій планеті, а також матеріалів, які були отримані, завдяки науковим дослідженням або випадкових відкриттів, дуже широкий. І в ньому знайшлося місце навіть таким металам, які можуть самі повертати свою форму! Правда для цього цей матеріал потрібно трохи підігріти (досить покласти в теплу воду).

Чому ж так відбувається?

Вся справа у внутрішній будові матеріалів з пам’яттю форми.

Якщо розглянути поперечний переріз місця згину дроту, зробленої з такого матеріалу, можна побачити, що у вихідному стані вона нічим не примітна з вигляду. Однак, після деформування (згину) дроту її верхні шари розтягуються, а нижні стискаються. Начебто і тут нічого особливого. Але в матеріалах з пам’яттю форми дані шари являють собою термопружні пластини, які можуть повертатися в початковий стан під дією температури!

У розтягнутій частині при впливі температури починають діяти стискають внутрішні напруги (сили, які хочуть стиснути), а в стислій частині-розтягують. Таким чином під дією цих внутрішніх напруг і відбувається повернення вихідної форми матеріалу. Тобто матеріал “пам’ятає” свою початкову форму, і як тільки його температура стає достатньою для виникнення внутрішніх напруг, він, ніби розтягнута пружина, прагне в початковий стан.

Які матеріали володіють пам’яттю форми і для чого вони потрібні?

Найвідомішим і широко застосовним матеріалом є нітінол (сплав нікелю з титаном). Ще відомо кілька сплавів, наприклад Cu—Zn—Al, Cu—Al—Ni та інші.

Ці сплави можна використовувати в якості іграшки, за допомогою якої можна показувати фокуси. Наприклад скріпка, яку можна розігнути, а потім за допомогою “магії”, вона сама приймає вихідну форму. Або ложка, яка згинається силою думки.

Але крім ігрулек, такі матеріали мають і широке практичне застосування. Наприклад з них виготовляють медичні стіни, які вставляються для розширення кровоносних судин. Стін в стислому стані доставляється до місця установки, потім під дією температури крові він приймає свою початкову форму (розширюється і тим самим служить розпіркою для посудини).

Ще їх застосовують в якості термопредохранителей. При короткому замиканні відбувається розігрів проводки, звичайні запобіжники при цьому просто розплавляються і вимагають заміни, а термозапобіжники-змінюють свою довжину, тим самим розмикаючи ланцюг. А при охолодженні вони знову збільшуються в довжині і знову її замикають.

ПОДІЛИТИСЯ: