Un aliaj metalic „inteligent” promite super-elasticitate şi memorarea formei fără degradare în timp

Materialele metalice „inteligente” care pot fi deformate mult mai mult decât un aliaj banal şi-şi pot recăpăta forma iniţială au fost descoperite acum mai bine de 80 de ani, calităţile unice ale acestora determinând adoptarea în domenii variate, de la fabricarea banalelor rame de ochelari până la cea a motoarelor cu reacţie. Un grup de cercetători din cadrul universităţii de stat din Minnesota, Statele Unite, au anunţat că au pus la punct un aliaj care este, faţă de produsele curente, nedegradabil.

În acest moment, industria metalurgică produce două materiale care oferă calităţile unice de super-elasticitate şi memorare a formei iniţiale, acestea fiind aliaje de cupru, aluminiu şi nichel şi, respectiv, de nichel şi titan. Folosite acolo unde este nevoie de aliaje care nu doar că-şi păstrează forma iniţială, dar au şi o elasticitate care poate fi şi de 30 de ori mai mare decât cea a unui aliaj metalic obişnuit, aceste materiale se bazează pe trecerea între două stări cristaline distincte ale metalelor.

Spre deosebire de tensionarea şi ruperea legăturilor electronice între atomii unui aliaj banal, care duce la eliberări de energie şi deformări plastice ireversibile, materialele „inteligente” se folosesc de trecerea fără pierdere de energie de la starea cristalină austenită la martensită şi invers, aceasta implicând reaşezarea atomilor în structuri cristaline diferite cu proprietăţi diferite.

Cercetătorii din cadrul universităţii de stat din Minnesota au anunţat că au pus la punct un aliaj nou care, spre deosebire de cele două produse folosite în prezent, nu se degradează în timp. Aliajul, compus dintr-un amestec de zinc, aur şi cupru, nu mai înmagazinează tensiuni suplimentare care duc la modificarea parametrilor de elasticitate şi la degradarea totală a materialului, acesta păstrându-şi super-elasticitatea şi capacitatea de memorare a formei pe o perioadă nelimitată.

Cercetătorii afirmă că rezultatele experimentelor ar putea permite şi avansul tehnologic în domeniul materialelor super-elastice cu memorie alternative, cum ar fi ceramica sau polimerii, ceea ce ar permite apariţia unor produse noi interesante. Un astfel de exemplu este cel al unor echipamente care ar permite conversia energiei termice disipate de calculatoare sau telefoane mobile direct în energie electrică, ceea ce ar permite reducerea consumului energetic.