Loading color scheme

Пленки сплава, обладающие памятью формы с ультранизкой усталостью

Ultralow-fatigue shape memory alloy films. Christoph Chluba, Wenwei Ge, Rodrigo Lima de Miranda, Julian Strobel, Lorenz Kienle, Eckhard Quandt, Manfred Wuttig. Science. 2015. Vol. 348. No 6238. P. 1004–1007.

Материалы с памятью формы, а в особенности металлические сплавы, имеют массу потенциальных применений. Однако общая проблема всех сплавов с памятью формы – низкая износостойкость, после определенного числа применений они теряют свою способность восстанавливать первоначальную форму. В частности, материалы с памятью формы, использующиеся в малоинвазивной хирургии, способны выполнить свою задачу максимум 3-5 раз. В статье приводится описание нового материала – сплава Ni, Ti и Cu, который может деформироваться и вновь обретать прежнюю форму до 10 млн раз. Авторы разработали особый метод кристаллизации нового сплава, который и стал ключом к решению проблемы износостойкости. У нового сплава атомы расположены таким образом, что они могут переключаться между двумя различными конфигурациями множество раз. Саму же деформацию можно вызвать различными способами, например, воздействуя на материал теплом или сообщая ему электрическое напряжение. За «сглаживание» процесса переключения между фазами отвечают частицы микропримеси Ti2Cu, которые полностью совместимы с обеими кристаллическими структурами. В ходе эксперимента сплав изготавливался в небольших камерах площадью 1 см2 и толщиной менее 1 мм. Образцы испытывали под воздействием тепла и механической деформации в общей сложности 10 млн раз. Всего испытания заняли несколько недель. Изменения в структуре сплава исследовались при помощи мощных микроскопов и рентгеновских установок. Помимо медицины и хирургии, новый сплав может найти применение в бытовой технике и в авиационной промышленности, к примеру, для изготовления управляющих поверхностей самолета.

В.В. Стрекопытов