Исследователи Университета Тохоку и коллеги нашли экономичный способ улучшить свойства некоторых ‘металлов’ памяти формы, известных их способностью возвратиться к их оригинальной форме, будучи искаженным. Метод мог освободить дорогу для массового производства этих улучшенных металлов для множества заявлений, включая стойкие к землетрясению строительные материалы.
Большинство металлов сделано из большого количества кристаллов, но в некоторых случаях их свойства улучшаются, когда они сформированы из единственного кристалла. Однако одно-кристаллические металлы дорогие, чтобы произвести.
Исследователи разработали более дешевый производственный метод, который использует в своих интересах явление, известное как ‘неправильный рост зерна’. При помощи этого метода многократные ‘зерна’ металла или кристаллы, растут нерегулярно, некоторые за счет других, когда он выставлен теплу.Техника команды включает несколько циклов нагревания и охлаждения, которое приводит к одно-кристаллическому металлическому бару 70 сантиметров в длине и 15 миллиметров в диаметре.
Это очень большое по сравнению с размерами текущих баров сплава памяти формы, делая его подходящим для строительства гражданских зданий и приложений гражданского строительства, говорит Тосииро Омори, ведущий исследователь в исследовании.Чтобы произвести крупный одно-кристаллический металлический бар, металлический сплав нагрет до 900°C тогда охлажденный к 500°C, пять раз.
Это сопровождается четырьмя циклами нагревания к 740°C тогда охлаждающийся к 500°C. Наконец, металл нагрет в один прошлый раз до 900°C. Опуская более низкое нагревание температуры (740°C) / охлаждающийся (500°C) циклы не привели к одно-кристаллическому результату.Сплав, который они использовали, который сделан из меди, алюминия и марганца, является известным металлом памяти формы, который легко разрезать машинами.
Увеличение размера кристаллов материала решительно увеличивает свою эластичность. Изменение его формы также делает его довольно сильным. Эти сочетаемые функции делают его очень привлекательным для конструкций здания, которые могут противостоять землетрясениям.
«Так как существующая техника выгодна для массового производства единственных кристаллов из-за простоты процесса, это открытие открывает путь к применениям памяти формы единственные кристаллы для структурных материалов, такой что касается сейсмического применения в зданиях и мостах», завершают исследователи в их исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications.