Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe lang gaat het geheugen mee? Voor vormlegeringen geldt:hoe langer hoe beter

Vormgeheugenlegeringen (SMA's) zijn materialen die hun oorspronkelijke vorm kunnen onthouden, zelfs nadat ze zijn vervormd. Dit komt door hun vermogen om een ​​fasetransformatie te ondergaan die martensitische transformatie wordt genoemd en die een verandering in de interne kristalstructuur van het materiaal met zich meebrengt.

Het geheugeneffect in SMA's is temperatuurafhankelijk. Bij lage temperaturen bevinden SMA's zich in hun martensitische fase en worden ze gemakkelijk vervormd. Wanneer de temperatuur boven een bepaalde kritische temperatuur wordt verhoogd, ondergaat het materiaal een fasetransformatie naar zijn austenitische fase, die stijver en elastischer is. Hierdoor keert de SMA terug naar zijn oorspronkelijke vorm.

De tijd die een SMA nodig heeft om na vervorming terug te keren naar zijn oorspronkelijke vorm, hangt af van verschillende factoren, waaronder de temperatuur, de hoeveelheid vervorming en het type SMA. Over het algemeen geldt:hoe hoger de temperatuur, hoe sneller het herstel. Hoe groter de vervorming, hoe langer het duurt voordat het materiaal zich heeft hersteld. En verschillende SMA's hebben verschillende herstelpercentages.

Een typische NiTi SMA kan bijvoorbeeld binnen een paar seconden bij kamertemperatuur zijn oorspronkelijke vorm herstellen, terwijl een CuZnAl SMA enkele minuten kan duren.

Legeringen met vormgeheugen worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder actuatoren, sensoren, biomedische apparaten en robotica.