@ 2015.05.29 , 21:28
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被掰弯1000万次也能恢复的记忆合金

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工程师们造出了一种全新合金,即使在弯折1000万次以后还是能恢复到原始的形状。

记忆合金在很多领域都得到了广泛的应用。比如说外科手术中,心内科的医生想在动脉中安放一个支架,这时候记忆合金可以被压缩到一个很小的体积送入病人体内,然后在适当的条件下展开撑开血管。

但是现有的记忆合金的材料性能还是远远不能满足要求。往往在数次扭曲之后,记忆合金就没有办法变回原来的样子了,换而言之,这些记忆合金的疲劳强度都很低(金属疲劳是指一种在在周期性变化的应力作用下,金属材料发生破坏的现象。机械零件在交变压力作用下,经过一段时间后,在局部高应力区形成微小裂纹,再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂)。

马里兰大学的这种新材料可能会改变现有的状况。这种由镍,钛和铜制成的新型记忆合金因为其优异的性能可能会被应用到心脏瓣膜,飞机零部件或是新一代固态冰箱中。新型合金最大的特点在于其中几种原子的结晶方式,在这种特别的原子排布模式下,其中的原子可以在两种不同的排布模式直接反复变换。

这种扭曲的能力使得合金在掰弯以后依然可以恢复原状,这个复原过程可以由加热,或是张力被释放而触发。

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材料被切成狗骨头的形状来测试应力下的表现

镍,钛和铜并不是这种新型合金能够如此强韧的主要原因,令他“百折不挠”的关键,在于晶格结构中特殊的杂质沉积物——Ti2Cu。因为它刚好契合了晶格结构中的孔隙,与弯折前弯折后的形态都保持着良好的兼容性,使得记忆合金在两种形态间的转化顺畅无比。

研究团队把合金做成了一厘米见方的小块,每块不到一毫米厚,然后用热转化和应力转化反复做了测试——当然为了确认1000万次的实际效果实验小组还是用到了一些自动化的器械,比如说自动应力应变机——然后盯着这些应力应变机咯吱咯吱的扭了几个星期。热引发的记忆合金形态转变验证起来要稍微困难一些,不过实验团队也还是找到了一个专门的加热炉又盯了好几个星期反复做了1000万次实验。

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合金都被做成一厘米见方一毫米厚的小方块

能抵抗千万次的掰弯是一个材料在应用中拥有重大意义的分水岭,在这之后,材料能够应用的领域就变得十分宽广了,可以想见的应用包括飞行器的襟翼或是控制舵面,航天器的展开太阳能板,以及人工心脏瓣膜,还有替代老式冰箱中的液体压缩机——所有这些项目都需要材料在长期的使用中保持良好的力学特性,新一代的记忆合金应该能满足他们的要求。

本文译自 BBC,由译者 萝卜头 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 60+1

[2] 1 »
  1. bigbig奋
    @2 years ago
    2828542

    6666,这也算是记忆合金的一次重大突破了

  2. Lmtaus
    @2 years ago
    2815206

    王力宏合金!

  3. 须弥
    @2 years ago
    2813001

    煎蛋网友的精神图腾

  4. 2812326

    你看你们这些一掰就弯的人类啊!连金属都不如!小编就是用这篇文章嘲笑你们啊!

  5. 鼻涕大仙
    @2 years ago
    2810756

    煎蛋何止掰弯蛋友5000次?

  6. ◜◝
    @2 years ago
    2810578

    想到 毕业前的杀人游戏

  7. Snokye
    @2 years ago
    2810373

    塔丝该呆

  8. 2810057

    金属界的超直男

  9. 蝴蝶的触角
    @2 years ago
    2810054

    正能量啊

  10. 讷讷
    @2 years ago
    2809969

    看看人家金属,再看看你们这群蛋友!真为你们羞愧!!——小编

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