Naukowcy z Niemiec przeginają

Naukowcy z Niemiec przeginają

Stopy z pamięcią kształtu nie są już niczym nowym. Jednak praca na zginanie zmęczeniowe, która oznacza cykliczną zmianę kształtu w stosunkowo krótkim, czasie nie wróży dobrze ich strukturze i wytrzymałości. Zespół inżynierów z Uniwersytetu w Kilonii postanowił zmienić te status quo, opracowując stop, który wraca do pierwotnego kształtu nawet po 10 milionach cykli zginania.

Obecnie dostępne stopy z pamięcią kształtu znalazły mnóstwo praktycznych zastosowań od elastycznych ramek okularów po implanty medyczne, które otwierają i zamykają naczynia krwionośne. Jednak projektanci, stosując je w tego typu aplikacjach muszą pogodzić się z faktem, że mogą być one poddane w cyklu swojego życia ograniczonej ilości odkształceń przed tym jak ulegną uszkodzeniu.

Nowy stop, który jest wykonany z niklu, tytanu oraz miedzi posiada szczególną strukturę krystaliczną umożliwiającą jej zginanie przy mniejszym oporze niż w przypadku innych metali. Atomy składowe stopu ułożone są w taki sposób, aby mogły zmieniać cyklicznie swoją konfigurację. Ta przemiana może występować w wyniku przyłożenia do materiału naprężenia lub zmiany temperatury.

Naukowcy odkryli, że mała ilość domieszek tytanku miedzi może wspomóc tego typu przejście fazowe. W rezultacie po tygodniach testów, do których wykorzystano automaty, okazało się, że próbka nowego stopu może przetrwać bez jego zniszczenia ponad 10 milionów cykli zginania.

Badacze sugerują, że nowy materiał może być stosowany w aplikacjach o zmiennych charakterystykach sił, jak na przykład w skrzydłach samolotów lub w systemach HVAC, gdzie mamy do czynienia z częstymi zmianami temperatury. Rezultaty prac zostały opublikowane na łamach czasopisma Science.

(rr)