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一部の金属に「記憶」能力がある理由

人間や動物には一定の記憶能力がありますが、命のない金属にも「記憶」能力はありますか?

1961 年のある日、アメリカの科学技術関係者は、材料倉庫からニッケルチタン合金ワイヤーの輪を受け取りました。ボクシングの歌のニッケルチタン合金線をまっすぐに伸ばし、まっすぐに伸ばしたニッケルチタン合金線を炎に近づけると、奇妙なことが起こりました。ボクシングソングの原形。その結果、科学者や技術者は合金ワイヤーに関心を持つようになりました。彼らは実験を何度も繰り返し、この現象が繰り返されることを発見しました。さらに、金-カドミウム合金、銅-アルミニウム-ニッケル合金なども同様の「メモリ」機能を備えています。

これらの合金が元の形状を「記憶」できるのはなぜですか?

詳細な研究の結果、金属の「記憶」能力は内部構造に関連していることがわかりました。たとえば、ニッケル チタン合金ワイヤを特定の形状に加工し、150 倍に加熱してから冷却すると、合金ワイヤは外力の作用で塑性変形する可能性があります。変形した合金は不安定な結晶構造にあり、変態温度(95℃)以上に加熱する限り、ニッケルチタン合金は元の安定した構造に変化します。その結果、合金線は記憶を持っているかのように元の形状に戻りました。科学者はこの現象を形状記憶効果と呼んでいます。

科学者たちはニッケルチタン合金を使って人工地球衛星のアンテナを作りました。アンテナは打ち上げ前に球形に丸められ、小さなスペースしか占有しません。人工衛星が宇宙軌道に打ち上げられると、太陽光の下でアンテナの温度が 95 度以上に上昇すると、アンテナは元の形状をすばやく「記憶」し、自動的に伸縮して役割を果たします。なんとすばらしい!

形状記憶合金にも幅広い用途があります! 過去には、航空機の油圧システムは、通常、航空機の操作に影響を与えるパイプジョイントの問題が原因で、オイルが漏れることがよくありました。人々は形状記憶合金をパイプの接合部に使用していますが、これは強度と耐久性に優れているだけでなく、衝撃を恐れず、変形しても少し加熱するだけで元の形状に戻ることができます。ジョイント、オイル漏れは二度と発生しません。統計によると、最新のジェット戦闘機では、単独で 100,000 以上の関節が使用されています!

形状記憶合金をリベットとして使用する人もいます。まずリベットに加工し、冷却後、リベットの頭をリベットの軸と同じ太さの丸棒に加工し、低温で被リベットの穴を挿入し、軽く加熱するとリベットの頭が復元します。 「メモリー」を再起動して、リベットが必要な素材を膨らませて噛みます。


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