O que é liga com memória
2025-04-23
Ligas com memória de forma são ligas que podem recuperar automaticamente sua deformação plástica para a forma original a uma temperatura específica.
Além da função única de memória de forma, as ligas com memória também possuem excelentes características como resistência ao desgaste, resistência à corrosão, alta amortização e superelasticidade. A taxa de alongamento é superior a 20%. A vida útil à fadiga atinge 10^7 ciclos, as características de amortecimento são 10 vezes maiores que as de molas comuns, e sua resistência à corrosão é melhor do que o aço inoxidável médico atualmente disponível, podendo assim atender às necessidades de várias aplicações em engenharia e medicina, sendo um material funcional muito excelente.
Produção de fios de liga com memória de alta qualidade aplicáveis em hastes de óculos, sutiãs femininos, antenas de celular, dispositivos contraceptivos femininos, arcos dentários, instrumentos e outros campos.
Em 1963, o Laboratório de Pesquisa de Armamentos da Marinha dos EUA precisava de alguns fios de liga de níquel-titânio para um experimento, mas os fios que receberam estavam todos tortos. Para facilitar o uso, eles esticaram esses fios tortos um a um para usá-los.
Durante experimentos subsequentes, um fenômeno estranho ocorreu: quando a temperatura atingia um certo valor, esses fios de liga que haviam sido esticados de forma reta magicamente recuperavam rapidamente sua forma original torta, exatamente igual à forma original. Após múltiplos testes repetidos, o resultado era sempre o mesmo: os fios esticados recuperavam imediatamente sua forma torta original ao atingir uma certa temperatura.
É como se, quando estavam "congelados" e perderam a consciência, sua forma tivesse sido alterada, mas ao aumentar a temperatura a um certo ponto, eles "acordassem" de repente e "lembrassem" sua forma original, restaurando sem hesitação sua "aparência verdadeira".
A estrutura cristalina da liga níquel-titânio é diferente acima e abaixo de 40°C, mas quando a temperatura varia em torno de 40°C, a liga se contrai ou expande, causando mudança em sua forma. Aqui, 40°C é a "temperatura de transformação" da liga com memória de níquel-titânio. Cada liga tem sua própria temperatura de transformação.
Ligas com memória já são usadas em junções de tubulações e controle automático. Tubos feitos com ligas com memória podem substituir soldas, expandindo-se cerca de 4% internamente em baixa temperatura, encaixando-se durante a montagem, e ao aquecer, o tubo se contrai e retorna à forma original, formando uma junção apertada.
O sistema hidráulico de aviões da Marinha dos EUA usa 100.000 dessas conexões, que nunca apresentaram vazamentos ou danos ao longo dos anos. Danos em navios e tubulações submarinas de petróleo são facilmente reparados com acessórios de liga com memória. Em locais de difícil acesso, pinos feitos com liga com memória são inseridos em furos e aquecidos, fazendo com que suas extremidades se abram e enrolem automaticamente, formando um componente de montagem unilateral.
Ligas com memória são especialmente adequadas para controle térmico mecânico e automático de temperatura constante, já tendo sido fabricados braços automáticos de abertura e fechamento à temperatura ambiente, que abrem janelas de ventilação durante o dia sob luz solar e fecham automaticamente à noite quando a temperatura ambiente cai.
Existem vários projetos de máquinas térmicas com ligas com memória, que podem operar entre dois meios com pequena diferença de temperatura, abrindo novas possibilidades para o uso de água de resfriamento industrial, calor residual de reatores nucleares, diferença de temperatura oceânica e energia solar. O problema comum atualmente é a baixa eficiência, apenas 4% a 6%, necessitando melhorias.
A aplicação das ligas com memória na medicina também é muito notável.
Por exemplo, placas ósseas para fixação de ossos quebrados não só mantêm as duas partes unidas, mas também geram força de compressão durante a recuperação da forma original, forçando a união dos ossos. Fios ortodônticos, grampos longos para ligadura de aneurismas cerebrais e canais deferentes, suportes para correção da coluna, todos ativados pela temperatura corporal após serem implantados. Filtros de trombos também são um novo produto de liga com memória. O filtro esticado implantado na veia gradualmente retorna à forma de rede, impedindo 95% dos coágulos de sangue de alcançarem o coração e os pulmões.
O coração artificial é um órgão estruturalmente mais complexo. Fibras musculares feitas de liga com memória combinadas com membranas elásticas ventriculares podem imitar o movimento de contração ventricular. Atualmente, o bombeamento de água já foi bem-sucedido. Como a liga com memória é uma "liga viva", sua mudança de forma em determinada temperatura permite o design de vários dispositivos automáticos, e seu uso está se expandindo continuamente.
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