Věda v ulicích

Slitiny s tvarovou pamětí

Slitiny s tvarovou pamětí Ag-Cd In-Ti Au-Cd Ni-Ti Cu-Al-Ni Ni-Al Cu-Sn Fe-Pt Cu-Zn Mn-Cu Cu-Zn-X(Si,Sn,Al) Fe-Mn-Si

Tvarová paměť Jev tvarové paměti trochu připomíná kouzelnický trik. Součástka ze slitiny SMA je ochlazena a potom zdeformována, tak že se podstatně změní její tvar. Po zahřátí nad určitou charakteristickou teplotu se součástka samovolně vrátí ke svému původnímu tvaru. Deformace může být velká a změna tvaru výrazná. Návrat do původního tvaru může být poměrně rychlý v úzkém teplotním intervalu. Pokud se snažíme návratu bránit, součástka vyvine značnou sílu. Slitiny SMA navíc vykazují i další atraktivní vlastnosti při mechanickém namáhání, které souvisí s tvarovou pamětí jako superelasticita a superplasticita a je možné je souhrnně označit jako jevy tvarové paměti.

Využití

Termostatické vodovodní mísící baterie

Termostatické vodovodní mísící baterie Funkce termostatické směšovací vodovodní baterie je založena na jedné z vlastností materiálů s tvarovou pamětí. Využívá se dvou tlakových pružin, jedné běžné ocelové a druhé z SMA slitiny NiTi, které přes pohyb šoupátka ovládají přívod teplé a studené vody. Nastavením předpětí pomocí regulátoru lze nastavit požadovanou teplotu (polohu šoupátka) podle diagramu napětí-teplota. Stlačená SMA pružina reaguje na teplotu smíšené vody – při zvýšení teploty se roztahuje a uzavírá přívod teplé vody pohybem šoupátka a naopak otevírá při snížení teploty pod hodnotu zvolenou nastavením regulátoru. Aplikace založené na podobném principu jsou využívány v klimatizačních zařízeních, kávovarech, či v zařízení k odstraňování kondenzované kapaliny z parních potrubí.

Lékařství

Lékařství 1. rovnátka-ze superelastického drátu, jsou mnohem účinnější než rovnátka z klasických materiálů. 2. angioguard-Filtr se rozevře v tepně a zachytává z krve různé krevní sraženiny, které by jinak mohli způsobit ucpání cév v srdci nebo mozku 3. stenty 4. stenty-Mají široké využití při různých operacích a mají mnohonásobně lepší vlastnosti než stenty ocelové

  Využití SMA ve vesmíru Marsovské vozítko - Mars Pathfinder - byl vybaven detektorem dopadajícího marťanského prachu. Nad elementem slunečního článku bylo umístěno otočné sklíčko, na které padal prach. Detekováno bylo dopadající sluneční záření přes sklíčko a po jeho otočení bez sklíčka. Otočný mechanismus byl poháněn drátkem NiTi (SMA), jeho zkrácení bylo vyvoláno průchodem elektrického proudu na povel ze Země.

Publikace 2005 P.Šittner, V.Novák Slitiny s tvarovou pamětí, prosadí se jiné než lékařské aplikace? Technik 2005, pp. 30-31, V.Novák Intermetalika a jevy tvarové paměti Sborník Otevřená věda 2002 P.Šittner, V. Novák Kovové slitiny s tvarovou pamětí Technik 7, 2002, pp. 14-16, V. Novák , P. Šittner Aplikace jevu tvarové paměti Technik 10, 2002, pp. 32-33, 1999 V.Novák, P.Šittner, and N. Zárubová Anisotropy of shape memory alloys -modelling and experiment in Proc. of 13th Conference of Slovak and Czech and Physicists, August 23.-26. 1999, Zvolen, Slovakia, pp.168-170 V. Novák

E-mail: sittner@fzu.cz Internet www.fzu.cz E-mail: sittner@fzu.cz

Tuto prezentaci připravily: Jana Kabešová Kateřina Černá