Memorijska legura zadržava oblik i nakon 10 miliona savijanja!

Novi materijal je izuzetno otporan na stres, a detaljni izveštaj o njegovom stvaranju i ispitivanju objavljen je u časopisu Science.

Profesor Manfred Vutig, jedan od autora istraživanja sa Univerziteta u Merilendu, kaže da je sposobnost višestrukog vraćanja u prvobitni oblik izuzetna.

„Uobičajeno je da se memorijske legure, poput onih koje se koriste u hirurgiji, vrate u prvobitni oblik par puta, ali nikada nekoliko puta“, objašnjava Vutig.

Jedan od najkorišćenijih memorijskih legura je stent, koji se prvo namerno skupi da bi stao u krvni sud, a onda se vrati u svoj prvobitni oblik kako bi podupreo zid krvnog suda.

„Ovo svojstvo je izuzetno čudno. Ključno u svemu je način na koji se kristalizuje. Atomi nikla, titanijuma i bakra se ređaju na takav način da mogu stalno da menjaju mesta i vraćaju se u prvobitnu konfiguraciju“, ističe profesor. 

Novi materijal razvijen je u saradnji sa nemačkim Univerzitetom u Kilu.

„Fazna tranzicija“ je ono što uzrokuje vraćanje u prvobitni oblik. Ona može da bude pokrenuta toplotom ili, u slučaju nekih legura, može da se desi čim se tenzija smanji.

Preciznije, „glavni krivac“ za ovakvo svojstvo je čestica koja nastaje od titanijuma i bakra - Ti2Cu.

Ona je potpuno kompatibilna sa kristalnim strukturama i osigurava da će legura da se transformiše i bilo koji oblik i da se naknadno vrati u prvobitni.

Tim naučnika je napravio nekoliko probnih primeraka površine jednog centimetra kvadratnog i manje od milimetar debljine. Testirana je izlaganjem toploti i pritisku.

Sprovođenje 10 miliona probnih ciklusa zahtevalo je dosta strpljenja i automatizacije.

„Za fizičkim savijanjem izlaganjem pritisku nije bilo problema. Mogli smo da napravimo male mašine i proces je bio veoma automatizovan. Ali kada je u pitanju izlaganje toploti to je bilo mnogo komplikovanije“, kaže Vutig.

Prema njegovim rečima, trebalo im je dosta vremena da osmisle i naprave specijalne rerne koje će vrzo zagrejati i isto tako brzo ohladiti materijal. I to ponoviti 10 miliona puta.

Eventualne promene u strukturi proveravali su pomoću moćnih mikroskopa, kao i iks-zraka.

„Radili smo eksperimente u sinkotronu, gde su nam iks-zraci pokazivali kako tačno izgledaju kristalne strukture“, objasnio je profesor.