【轉形金屬擁有悠久的記憶】

明道

【轉形金屬擁有悠久的記憶】

 

在河流蜿蜒域邊界

美國的研究人員提出了一種新材料，一旦變形會自動返回到它原來的形狀，當加熱時。

雖然這不是第一次這種"形狀記憶金屬"，最新的材料可以通過無明顯的降解 — — 使它比現有的材料遠更穩健的 16,000 形狀變化週期。

金屬是使用預測哪些類型的材料應該有優異的形狀記憶性能的理論模型來創建的。

團隊認為它的模型會導致創建新類型的材料，可能會有一系列的技術應用。

形狀記憶合金是可逆相變材料可以存在於兩種晶體的晶格結構中： 一種以上一定的轉變溫度和其他更穩定在較低溫度下贊成。如果材料通過過渡溫度冷卻，晶格重新配置本身的低溫度結構了。

如果它然後加熱轉變溫度以上，它恢復到高溫結構。

在低溫階段變形形狀記憶金屬產生的低溫晶格結構的扭曲的版本。

當加熱時，這扭曲的溫度低格不能直接重新配置本身入溫度高版本。

相反，金屬會恢復到原來的形狀，這使得它能夠採用的高溫晶體結構。

這些材料的應用包括溫度敏感開關和指導在導管中使用的電線。

高度強調階段

傳統的相變材料進行這種形狀變化通過一個高度強調的中間階段，介紹了裂縫和位錯到的材料。這種損害積累了，材料的降解和有時材料的形狀移能力可以失去了力量和完全失敗。

在 2005 年理查 · James張志勇在明尼蘇達大學的概述和一套為一種相變材料要自由的這種強調的過渡狀態理論要求。如果材料可在這些渴望"輔因數條件"，其結構相可以不破壞材料反復翻轉。

現在，James 和他的同事已經設計和製造這種材料。

他們用一種已知的形狀記憶材料 — — 合金鋅2AuCu — — 開始，用電腦類比來尋找候選人合金略有不同比例的鋅、 黃金和銅的會更好的滿足的輔因數條件。

當他們已經到了他們三個的最佳人選時，他們準備在實驗室裡，看看哪一個性能最好的合金。

不可預知的結構陣列

研究人員發現一名候選人 — — 鋅45Au30銅25 — — 幾乎是完全滿意的理論要求。

此外，研究小組發現該材料通過 16,000 的熱和冷週期無任何損傷對其相變性能可以作。在原子尺度，研究人員發現，而傳統相變材料返回到相同的越來越不完美的每一次材料冷卻的晶格結構，其材料的晶格是複雜的、 不可預知陣列不同的結構，每次通過過渡溫度冷卻材料被重置。

這將驗證預測在 2007 年由 James 和同事多個晶格結構將有可能在一種滿意的輔因數條件的材料。

蜿蜒的域邊界的晶格結構不同領域之間讓研究人員開玩笑地命名的新結構"河流"。

這個最新的研究報導中性質，本文簡單地介紹過大量的週期的階段更改屬性保存。

然而，James 告訴他的團隊還建立了形狀記憶效果有完好的非議。

研究人員也正在尋找其他的相變材料滿足的輔因數條件的例子。

我們想試穿這一陶瓷的系統，它會在哪裡真是意想不到有此可逆性的大一階相變，他說。

新的一代合金

Ryusoke 海沼從競走日本大學的形狀記憶金屬的專家認為本文開門給下一代的形狀記憶合金，雖然他建議的製造鋅45Au30銅25難度合金與黃金的高成本很可能排除任何直接的工業應用。

同時，材料物理學家James Morris在田納西州橡樹嶺國家實驗室是由研究者用抽象的概念，設計一種真實材料的非常規方式印象最深。

不說的降解機理什麼，不看的介面結構，他們說這件幾何的事應儘量減少的壓力，導致退化，和所以我們要試試那個，他說。

它看起來合理地令人信服。

關於作者

Tim Wogan 是一個總部設在英國的科學作家

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Foct%2F07%2Fshape-shifting-metal-has-a-long-memory