فلزات هوشمند به همراه ویدئویی بسیار جذاب

   مهندسان توانسته اند به فلزاتی دست یابند که می توانند شکل اصلی و اولیه خود را به یاد آورند و پس از مچاله شدن یا گود رفتن با اندک حرارتی به شکل اولیه خود بازگردند. این محققان برای نخستین بار نشان داده اند که فلزات نیز پس از تغییر شکل می توانند به شکل اولیه خود درآیند. معمولا در صورتی که یک قلاب یا گیره فلزی را خم کرده باشید، بازگشت به حالت اول به صورت کاملا صاف و بدون انحنا و خمیدگی غیرممکن خواهد بود. چنین ویژگی های فیزیکی به وسیله ساختار شیمیایی و بلورین فلزات تعیین می شوند. ساختارهای کریستالی یا ساختمان میکروسکوپی هر جسم در نتیجه گروههای کوچکی از اتمهاست که با توجه به چگونگی قرار گرفتن اتمها در هر گروه ایجاد می شود. با دستیابی به این فناوری، می توان از این فلزات در اجسام فلزی ای که در معرض آسیب قرار دارند و در بدنه ماشین ، هواپیما و دیگر وسایل فلزی مانند ابزارهای باغبانی و قابهای فلزی چمدان ها استفاده کرد.

   محققان در این بررسی ، ساختمان های میکروسکوپی ورقه های نازک آلومینیوم و طلا را آزمایش کرده اند. این گروه با کنترل دما در حین تولید، ورقه های نازک فلزی دارای منافذ بسیار کوچکتر از 100 نانومتر را ایجاد کردند. گفتنی است ، ضخامت موی انسان حدود 100000 نانومتر است.

   بر این اساس ، نوع فلز تاثیری در عملکرد مورد نظر نخواهد داشت، بلکه اندازه منافذ در ساختمان میکروسکوپی کریستالی فلزات و توزیع آن در سطح فلز حائزاهمیت است و در برخورداری از این ویژگی نقش مهمی را ایفا می کند. برای این که بتوانیم شکل اولیه ساخته های فلزی را در حافظه آنها ثبت کنیم ، باید منافذ بسیار کوچکی در اتمها وجود داشته باشد. چون این منافذ بسیار کوچک هستند، احتمال شکنندگی فلز در حین خم شدن به مراتب افزایش خواهد یافت. در حالی که وجود منافذ بزرگتر سبب نرم شدن و قابل انعطاف پذیر شدن سطوح فلزی می شود.

   ویژگی موردنظر در ساخت فلزاتی که قابلیت بازگشت به حالت اولیه دارند، این است که بتوانیم بین وضعیت شکنندگی و انعطاف پذیری یک سطح فلزی تعادل برقرار کنم و یا به عبارتی منافذی در اندازه های مختلف در ساختمان کریستالی اتمها وجود داشته باشد. وجود مجموعه ای از منافذ بزرگ و کوچک زمینه رقابتی میان آنها به وجود می آورد. وقتی منافذ بزرگتر و تحت فشار قرار می گیرند، این فشار به منافذ کوچکتر منتقل و سبب کشش سطح فلزی و در نهایت به ایجاد حالت فنری در سطح فلز منجر می شود.

   در ادامه ویدئویی جذاب از تغییر شکل شدید یک فنر و بازگشت به حالت اولیه فلز با استفاده از حرارت دیده می شود.

اطلاعات تکميلي

  • حوزه کاربرد: فلزهایی با قابلیت بازگشت به حالت اولیه

فلزات هوشمند