Магические металлы, как сплавов с памятью формы работы! Ainissa Рамирес

Студия для блоггеров Хромакей https://блог-студия-хромакей.рф/?utm_source=youtube Роботы на брекетах к Марсоходу, посмотрите, как особый вид металла, называемый память формы, сплавляет передовые технологии повседневными способами, которые мы не всегда понимаем. — Переводчик: Полина Гурина Редактор: Yulia Kallistratova Сегодня мы говорим о необычных материалах, используемых в космосе, роботах и у вас во рту. Я говорю о сплавах с эффектом памяти формы. Как предполагает название, это металлы, способные запоминать различные формы. Чтобы понять, как действуют эти металлы, нам следует поговорить об атомах и их организации. Сначала мы поговорим об атомах. Атомы — это частички материи, невидимые невооружённым глазом, но лежащие в основе всего в мире: от кресла, в котором вы сидите, до вашего мобильного телефона. А ещё атомы могут вести себя необычно. Мы скоро вернёмся к этому. Насколько велик атом? Представьте, что вы выдернули волосок из головы и обстрогали его, как палку, 100 000 раз. Одна из получившихся стружек будет толщиной в атом. Настолько они маленькие. Теперь поговорим об атомах и их организации. Вы можете этого не знать, но атомы распределяются по местам так же, как люди. Иногда они размещаются рядами, как мы в автобусе или самолёте. Мы называем такой порядок фазой. В других случаях они размещаются в шахматном порядке, как сиденья в кинотеатре или на стадионе. Это другая фаза. Когда атомы перемещаются с одного места на другое, происходит так называемый фазовый переход. Мы постоянно сталкиваемся с фазовым переходом. Вы, вероятно, уже знаете о фазах воды: твёрдая, жидкая и газообразная. Такие фазы есть и у множества других веществ. Некоторые из веществ имеют несколько твёрдых фаз. Вернёмся к упомянутым ранее сплавам с эффектом памяти формы. Говоря о том, что металлы запоминают различные формы, мы подразумеваем, что они запоминают различные положения атомов. Когда атомы меняют положение, метал переходит из одной формы в другую. Рассмотрим фазовый переход в действии. Перед вами металлическая проволока, сделанная из никеля и титана. Этот металл может запоминать форму, и я заставлю его переключаться между различными формами с помощью тепла зажигалки. Смотрите. Я обматываю проволоку вокруг своего пальца и нагреваю её. Сногсшибательно! Проволока распрямляется от нагрева. Попробуем ещё раз. Обматываю вокруг пальца и нагреваю. Это по-прежнему сногсшибательно. Это не только сногсшибательно — это странно, поскольку обычно металлы так себя не ведут. Если я нагрею скрепку, ничего не изменится. Мы увидели, как проволока с памятью формы от нагрева меняет фазу. Когда проволока холодная, атомы расположены в шахматном порядке, как сиденья в кинотеатре. Мы называем эту структуру моноклинной, а учёные называют эту фазу мартенсит. В нагретой проволоке атомы образовали ряды, как сиденья в самолёте. Это кубическая структура. Учёные называют эту фазу аустенит. Когда мы добавили тепло, атомы плавно перестроились, и этот процесс происходит постоянно. Их движение скоординировано, как в марширующем оркестре. Каждый смещается чуть-чуть, но все эти маленькие смещения вместе создают совершенно другой узор. Где же используются такие материалы? Глядя в ночное небо, вы видите их за работой на Марсе. Они используются для перемещения панелей на марсоходе Mars Rover, чтобы тот мог изучать окружающую среду. Точно так же, как в нашем примере металлы, держащие панели, двигаются, нагреваясь электричеством. Если нагрев прекратить, панель отпружинит в изначальное положение. На Земле сплавы с эффектом памяти формы используются для прочистки артерий как стенты — складывающиеся пружинки, которые принудительно расширяют сосуды. Сплавы с эффектом памяти формы помогают двигаться роботам, игрушечным бабочкам, зубам в брекетах, а также всегда сохранять идеальную форму, ведь проволоки из таких сплавов используются в бюстгальтерах. Теперь вы знаете «секрет Виктории». Побывав в сушилке, бюстгальтер снова становится как новенький. На Марсе ли или во рту человека, маленькие перемещения атомов приводят к большим переменам. А понимание принципов поведения атомов позволяет нам создавать материалы, способные сделать наш мир лучше.