Como funciona a memória de forma?
2024-02-12

Você já percebeu que uma pequena mola de liga de titânio metálica silenciosamente mudou nossas vidas, trazendo grande conveniência e conforto.
A história do desenvolvimento das molas metálicas é longa, existindo desde a Idade do Bronze. Com o desenvolvimento da sociedade humana, as molas metálicas, devido à sua resistência, resistência à torção, resistência à flexão e durabilidade, tornaram-se parte ativa do cotidiano das pessoas. No século XIV, os relógios precisos fizeram com que as molas de precisão se tornassem essenciais pela primeira vez.
A chegada da era industrial no século XVIII fez com que as molas metálicas se desenvolvessem rápida e vigorosamente. Na era moderna, a produção de molas aumentou drasticamente. As molas metálicas evoluíram de suas funções básicas de elasticidade para molas com diferentes características e usos.
A ligação entre metais é a ligação metálica, onde um metal pode ser combinado com outro através de reorganização e melhoria, gerando novas funções. Por exemplo, a liga de níquel-titânio (NITI) possui uma função que as molas comuns não têm — a memória de forma. A liga de níquel-titânio é um tipo de liga com memória de forma, e as molas feitas dela podem apresentar diferentes estados em diferentes temperaturas da água devido ao efeito de memória de forma. Se colocada em água quente, a mola se estende imediatamente; se colocada em água fria, retorna instantaneamente à sua forma original.
Devido às características da liga de níquel-titânio com memória de forma, ela já é amplamente utilizada em vários campos, como aeroespacial, eletrônico, médico, construção, indústria automotiva e vida cotidiana.
Campo aeroespacial: molas de liga de titânio com memória de forma são usadas em dispositivos aeroespaciais e espaciais, podendo ser aplicadas em conexões de baixa temperatura no sistema hidráulico de aviões militares, além de serem usadas na fabricação de antenas lunares para explorar os mistérios do universo. As pessoas utilizam a liga de memória de forma para fabricar antenas em ambientes de alta temperatura e depois comprimem-nas em uma pequena esfera de ferro em baixas temperaturas, reduzindo seu volume a um milésimo do original, facilitando o transporte para a lua. A forte radiação solar faz com que a antena recupere sua forma original e envie informações valiosas do espaço para a Terra conforme necessário. Além disso, satélites usam um dispositivo de liberação com memória de forma para abrir um recipiente que protege detectores sensíveis de germânio contra contaminação durante montagem e lançamento.
Campo eletrônico: molas de liga de titânio são usadas principalmente em suportes e cabos de fones de ouvido de liga com memória, com as seguintes vantagens: superelasticidade, a elasticidade é 8 vezes maior que a do aço inoxidável; memória térmica, os cabos de fone de ouvido de liga com memória são muito flexíveis abaixo de 5 graus Celsius e podem ser deformados livremente, enquanto ao atingir a temperatura corporal, o material retorna automaticamente à forma original com alta elasticidade; o material passou na inspeção padrão SGS, atendendo à diretiva RoHS da União Europeia, sem conter cádmio, mercúrio ou cromo hexavalente; o material é muito leve, com densidade de apenas 6,54 g/cm³; resistente a ácidos e álcalis, com maior resistência à corrosão que o titânio, proporcionando maior durabilidade.
Campo médico: molas de liga de titânio NITI com memória de forma são usadas na medicina, além do efeito de memória de forma ou superelasticidade, possuem boa biocompatibilidade. NITI pode formar uma película passiva estável com organismos vivos. Na medicina, a liga NITI é usada principalmente em fios ortodônticos, correção de escoliose, além de ser usada em cirurgia para fabricar diversos conectores ósseos, grampos vasculares, filtros de coagulação e dispositivos de dilatação vascular. Também é amplamente aplicada em odontologia, ortopedia, cardiologia, cirurgia torácica, hepatologia, urologia, ginecologia, entre outros. Com o desenvolvimento da memória de forma, as aplicações médicas se tornarão ainda mais amplas.
Campo da construção: no setor de engenharia e construção, molas de liga de titânio NITI com memória de forma têm mostrado potencial como material isolante acústico e para detecção e controle de danos sísmicos. Já foram testadas em pontes e edifícios, tornando-se um novo campo de aplicação para isolamento acústico e controle de danos.
Indústria automotiva: usando molas de liga de titânio com controle térmico de níquel-titânio, a mudança de forma em determinada temperatura pode controlar efetivamente a temperatura do radiador do carro, prevenindo explosões. Quando o carro dirige por longos períodos em rodovias e a temperatura do radiador fica muito alta, o termostato instalado em partes sensíveis do radiador fecha automaticamente a válvula, acionando o ventilador interno para resfriar a água, permitindo que o carro continue a rodar com segurança por longos períodos, protegendo o motor.
Campo da vida cotidiana:
Usando molas de liga de titânio com memória de forma para controlar a temperatura da água nos canos do banheiro: quando a água quente está muito alta, a função de "memória" ajusta ou fecha o fornecimento de água para evitar queimaduras.
Pode ser usado para fabricar dispositivos de alarme de incêndio e dispositivos de segurança para equipamentos elétricos. Em caso de incêndio, a mola de liga com memória de forma sofre deformação, acionando o alarme de incêndio para alertar.
Pode ser colocada dentro da válvula do aquecedor para manter a temperatura do ambiente; quando a temperatura estiver muito baixa ou muito alta, a válvula do aquecedor abre ou fecha automaticamente.
Instalar molas de liga de titânio NITI na ponte do nariz e nas hastes dos óculos proporciona conforto e resistência ao desgaste. Usar fios de liga NITI superelástica para armações de óculos permite que, mesmo com a expansão térmica das lentes, a mola de memória de forma mantenha as lentes firmemente presas com força constante. Essas armações feitas com ligas superelásticas têm grande capacidade de deformação, algo que armações comuns não conseguem.
As molas de liga de titânio com memória de forma de níquel-titânio são conhecidas como "um material funcional mágico". No futuro, as molas de liga de titânio com memória de forma de níquel-titânio serão cada vez mais aplicadas em nossa vida diária, trazendo grande conveniência.
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