O que são ligas com memória? Quais são suas funções?
2019-02-28
O que é liga com memória?
A liga com memória é uma liga de transformação martensítica com arranjo atômico ordenado e volume inferior a 0,5%. A liga se deforma sob força externa. Quando a força é removida, ela pode recuperar sua forma original a uma certa temperatura. Como possui mais de um milhão de funções de recuperação, é chamada de "liga com memória". Claro, ela não pode pensar e memorizar como o cérebro humano; mais precisamente, deveria ser chamada de "liga com memória de forma". Além disso, a liga com memória possui vantagens como não magnetismo, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e não toxicidade, por isso é amplamente utilizada. Cientistas descobriram dezenas de ligas com diferentes funções de memória, como liga de titânio-níquel, liga de ouro-cádmio e liga de cobre-zinco.
Aplicações da liga com memória:
As aplicações iniciais incluem conexões de tubos, dispositivos de controle de temperatura (como armadilhas de controle de temperatura), fios de circuitos integrados, peças automotivas, entre outros.
Aplicações industriais:
(1) Recuperação de forma unidirecional usando o efeito de memória de forma unidirecional. Como conexões de tubos, antenas, anéis, etc.
(2) Recuperação de memória bidirecional externa. Ou seja, usando o efeito de memória de forma unidirecional, com força externa, realizando movimentos repetidos conforme a temperatura sobe e desce, como sensores térmicos, robôs, terminais de conexão, etc.
(3) Recuperação de memória bidirecional interna. Ou seja, o efeito de memória bidirecional é usado para movimentos repetidos de subida e descida de temperatura, como motores térmicos, sensores térmicos, etc., mas essa aplicação tem rápida degradação da memória e baixa confiabilidade, sendo pouco usada.
(4) Aplicação da superelasticidade. Como molas, terminais de conexão, armações de óculos, etc.
Aplicações médicas:
A liga TiNi possui boa biocompatibilidade, e seu efeito de memória de forma e superelasticidade têm muitos exemplos médicos, como filtros de trombos, hastes espinhais, fios ortodônticos, clipes para aneurisma cerebral, placas ósseas, pinos intramedulares, articulações artificiais, dispositivos contraceptivos, componentes para reparo cardíaco, microbombas para rins artificiais, entre outros.
Perspectivas de aplicações de alta tecnologia:
O século 20 foi uma era da ciência eletromecânica. Sensores, circuitos integrados e acionadores são os sistemas típicos de controle mecatrônico, mas são complexos e volumosos. Materiais com memória de forma possuem funções duplas de sensor e atuador, podendo realizar a miniaturização e inteligência de sistemas de controle como robôs holográficos e manipuladores ultraminiatura de nível milimétrico. O século 21 será a era da eletrônica de materiais. Além da temperatura, o movimento dos robôs SMA não é afetado por nenhuma condição ambiental. Espera-se que robôs SMA desempenhem papéis importantes em áreas de alta tecnologia como reatores, aceleradores e laboratórios espaciais.
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