Κράμα μνήμης, επειδή έχει τη δυνατότητα να ανακτήσει περισσότερες από ένα εκατομμύριο φορές, τόσοι πολλοί άνθρωποι το αποκαλούν "ζωντανό κράμα". Είναι ακριβώς επειδή το κράμα μνήμης είναι ένα "ζωντανό κράμα". Χρησιμοποιώντας την αλλαγή σχήματος σε μια ορισμένη θερμοκρασία, μπορούμε να σχεδιάσουμε όλα τα είδη αυτόματων συσκευών ελέγχου και η χρήση του επεκτείνεται.
Μηχανική χρήση
Τα κράματα μνήμης χρησιμοποιούνται ευρέως. Για παράδειγμα, μηχανικοί πείροι στερέωσης και αρθρώσεις σωλήνων, συναγερμοί πυρκαγιάς, σύνδεσμοι και συγκόλληση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σε ηλεκτρονικά όργανα και εξοπλισμό, ιατρικές τεχνητές καρδιακές βαλβίδες, ράβδοι διόρθωσης σπονδυλικής στήλης, επισκευή κρανίου και πλαστική χειρουργική, ορθοπεδική στόματος και οδοντιατρική ορθοπεδική και χειρουργική αποκατάστασης γνάθου. Θα παίξει επίσης μαγικό ρόλο σε δορυφόρους επικοινωνίας, έγχρωμες τηλεοράσεις, ελεγκτές θερμοκρασίας και παιχνίδια. Θα γίνει επίσης ένα νέο υλικό στη σύγχρονη πλοήγηση, την αεροπορία, την αεροδιαστημική, τις μεταφορές, τα ελαφρά κλωστοϋφαντουργικά και άλλα μέτωπα. Το κράμα μνήμης έχει χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό αγωγών και αυτόματο έλεγχο. Το περίβλημα από κράμα μνήμης μπορεί να αντικαταστήσει τη συγκόλληση. Η μέθοδος είναι να επεκταθεί πλήρως το άκρο του σωλήνα κατά περίπου 4% σε χαμηλή θερμοκρασία. Όταν συναρμολογηθεί, θα είναι μανίκι μαζί. Μόλις θερμανθεί, το μανίκι συρρικνώνεται και επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα για να σχηματίσει μια σφιχτή άρθρωση. Το υδραυλικό σύστημα των αεροσκαφών του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ χρησιμοποιεί 100000 τέτοιες αρθρώσεις και δεν υπήρξε διαρροή ή ζημιά λαδιού για πολλά χρόνια. Η ζημιά των πλοίων και των υποβρυχίων αγωγών πετρελαίου μπορεί να επισκευαστεί με εξαρτήματα κράματος μνήμης, κάτι που είναι πολύ βολικό. Σε ορισμένα μέρη με άβολη κατασκευή, οι ακίδες είναι κατασκευασμένες από κράμα μνήμης και εγκαθίστανται στις οπές για θέρμανση και τα άκρα της ουράς τους διαχωρίζονται αυτόματα και κυρτώνονται για να σχηματίσουν συγκροτήματα μονής όψης.
Το κράμα μνήμης είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για θερμομηχανικό και σταθερό αυτόματο έλεγχο θερμοκρασίας. Έχει μετατραπεί σε βραχίονα αυτόματου ανοίγματος και κλεισίματος σε θερμοκρασία δωματίου, ο οποίος μπορεί να ανοίξει το παράθυρο εξαερισμού την ηλιόλουστη μέρα και να κλείσει αυτόματα όταν η θερμοκρασία δωματίου πέσει τη νύχτα. Υπάρχουν επίσης πολλά σχέδια σχεδιασμού της θερμικής μηχανής κράματος μνήμης. Μπορούν να λειτουργήσουν μεταξύ δύο μέσων με χαμηλή διαφορά θερμοκρασίας, γεγονός που ανοίγει έναν νέο τρόπο χρήσης βιομηχανικού νερού ψύξης, απορριπτόμενης θερμότητας πυρηνικού αντιδραστήρα, διαφοράς θερμοκρασίας ωκεανού και ηλιακής ενέργειας. Επί του παρόντος, το κοινό πρόβλημα είναι ότι η απόδοση δεν είναι υψηλή, μόνο 4% ~ 6%, η οποία πρέπει να βελτιωθεί περαιτέρω.
Ιατρική χρήση
Η εφαρμογή κράματος μνήμης στην ιατρική θεραπεία είναι επίσης πολύ ελκυστική. Για παράδειγμα, η πλάκα των οστών που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση των οστών μπορεί όχι μόνο να στερεώσει τα δύο τμήματα των σπασμένων οστών, αλλά και να παράγει συμπιεστική δύναμη στη διαδικασία αποκατάστασης του αρχικού σχήματος, αναγκάζοντας τα σπασμένα οστά να ενωθούν μεταξύ τους. Ορθοδοντικά σύρματα για την οδοντιατρική, μακριές απολήξεις για την απολίνωση εγκεφαλικών ανευρυσμάτων και αγγείων και πλάκες στήριξης για το ίσιωμα της σπονδυλικής στήλης ξεκινούν από τη δράση της θερμοκρασίας του σώματος μετά την εμφύτευση στο ανθρώπινο σώμα. Το φίλτρο θρόμβου είναι επίσης ένα νέο προϊόν κράματος μνήμης. Αφού εμφυτευτεί το ισιωμένο φίλτρο στη φλέβα, θα επιστρέψει σταδιακά σε ένα πλέγμα, εμποδίζοντας το 95% των θρόμβων να ρέουν στην καρδιά και τους πνεύμονες.
Η τεχνητή καρδιά είναι ένα είδος οργάνου με πιο περίπλοκη δομή. Οι μυϊκές ίνες που κατασκευάζονται από κράμα μνήμης και κοιλία ελαστομερούς μεμβράνης μπορούν να προσομοιώσουν τη συστολή της κοιλίας. Τώρα η άντληση νερού ήταν επιτυχής.
Καθώς το κράμα μνήμης είναι ένα είδος "ζωντανού κράματος", χρησιμοποιώντας την αλλαγή του σχήματος σε μια ορισμένη θερμοκρασία, μπορούν να σχεδιαστούν όλα τα είδη αυτόματων συσκευών ελέγχου και η εφαρμογή του επεκτείνεται.
Παλαιότερη εφαρμογή
Η παλαιότερη εφαρμογή του κράματος μνήμης σχήματος είναι σε αρμούς σωλήνων και συνδετήρες. Το κράμα μνήμης σχήματος χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του περιβλήματος του οποίου η εσωτερική διάμετρος είναι 4% μικρότερη από την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα που πρόκειται να συνδεθεί και στη συνέχεια να επεκτείνει τη διάμετρο του περιβλήματος κατά περίπου 8% κάτω από τη θερμοκρασία του υγρού αζώτου. Κατά τη συναρμολόγηση, αφαιρέστε το περίβλημα από υγρό άζωτο και τοποθετήστε το σωλήνα που πρόκειται να συνδεθεί και από τα δύο άκρα. Όταν η θερμοκρασία αυξηθεί σε κανονική θερμοκρασία, το χιτώνιο συρρικνώνεται για να σχηματίσει μια σφιχτή σφράγιση. Αυτό το είδος λειτουργίας σύνδεσης έχει στενή επαφή και μπορεί να αποτρέψει τη διαρροή, η οποία είναι πολύ καλύτερη από τη συγκόλληση. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για επικίνδυνες περιπτώσεις όπως η αεροπορία, η αεροδιαστημική, η πυρηνική βιομηχανία και ο υποβρύχιος αγωγός πετρελαίου.
Εφαρμογή Αεροδιαστημικής Τεχνολογίας
Η πιο ενθαρρυντική εφαρμογή κραμάτων μνήμης είναι στην αεροδιαστημική τεχνολογία. Στις 20 Ιουλίου 1969, η σεληνιακή μονάδα Apollo 11 προσγειώθηκε στο φεγγάρι, πραγματοποιώντας το όνειρο του πρώτου ταξιδιού της ανθρωπότητας στο φεγγάρι. Αφού οι αστροναύτες προσγειώθηκαν στο φεγγάρι, μια ημισφαιρική κεραία με διάμετρο αρκετών μέτρων τοποθετήθηκε στο φεγγάρι για να στείλει και να λάβει πληροφορίες στη γη. Μια κεραία αρκετά μέτρα μεγάλη εγκαταστάθηκε σε μια μικρή σεληνιακή μονάδα και στάλθηκε στο διάστημα. Η κεραία ήταν κατασκευασμένη από κράμα μνήμης, το οποίο μόλις εφευρέθηκε εκείνη την εποχή. Είναι κατασκευασμένο από πολύ λεπτό υλικό κράματος μνήμης σύμφωνα με τις προκαθορισμένες απαιτήσεις υπό κανονικές συνθήκες, στη συνέχεια μειώστε τη θερμοκρασία, πιέστε το σε μια μπάλα, βάλτε το στη σεληνιακή μονάδα και το μεταφέρετε στον ουρανό. Αφού τοποθετηθεί στη σεληνιακή επιφάνεια, η θερμοκρασία αυξάνεται κάτω από το φως του ήλιου. Όταν επιτευχθεί η θερμοκρασία μετάβασης, η κεραία "θυμάται" την αρχική της εμφάνιση και γίνεται ένα τεράστιο ημισφαιρικό σχήμα.
Περισσότερες χρήσεις
Προς το παρόν, το φαινόμενο της μνήμης σχήματος και η υπερελαστικότητα έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορους τομείς της ιατρικής και της ζωής. Όπως η κατασκευή φίλτρων θρόμβου, ορθοπεδικών ράβδων σπονδυλικής στήλης, οστικών πλακών, τεχνητών αρθρώσεων, γυναικείων σουτιέν, τεχνητών καρδιών και ούτω καθεξής. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορες συσκευές αυτόματης ρύθμισης και ελέγχου. Οι μεμβράνες μνήμης και τα νήματα σχήματος μπορεί να γίνουν ιδανικά υλικά για εξαιρετικά μικροχειριστές και ρομπότ στο μέλλον. Ειδικά το μικρό βάρος, η υψηλή αντοχή και η αντοχή στη διάβρωση το καθιστούν δημοφιλές σε διάφορους τομείς.
