شنبه ۱۴ تیر ۱۳۹۹ ۰۴:۱۴
۲۱ اسفند ۱۳۹۸ ۰۹:۲۳
آلیاژی حافظه‌دار
«نیتینول» نمونه‌ای از آلیاژهای حافظه‌دار است که کاربردهای سودمندی در زمینه‌های پزشکی، دندانپزشکی و صنعت دارد. فصلنامه رشد آموزش شیمی در شماره‌ جدید خود به معرفی ویژگی‌ها و چگونگی عمل و کاربردهای «نیتینول» پرداخته است.

در بخش ابتدایی این مقاله به ویژگی‌ها و چگونگی عمل نیتینول اشاره شده و آمده است:
«حافظه‌داری و فراکشسانی، دو ویژگی مهم آلیاژ نیتینول هستند. در نتیجه ویژگی حافظه‌داری، می‌توان این آلیاژ را به هر شکلی درآورد. عاملی که سبب تغییر شکل آلیاژ و سپس بازگشت به شکل اولیه آن می‌شود، به تفاوت ساختار این ترکیب در دماهای پایین و بالا مربوط است. درواقع، این آلیاژ همانند دیگر آلیاژ‌های حافظه‌دار، از دو فاز بلوری برخوردار است: در دمای کم، شکل مارتنزیت را دارد که از نظر ساختاری، مونوکلینیک و نرم است و به آسانی خم می‌شود و در دمای زیاد، شکل آستنیت را دارد و دارای ساختار مکعبی و خاصیت کشسانی است. اگر زمانی که آلیاژ در حالت مارتنزیتی است، به آن فشار اعمال شود، آلیاژ تغییر شکل می‌دهد که این حالت آن را ساختار مارتنزیتی تغییر شکل یافته می‌نامند. با برداشته شدن تنش و اعمال کمی گرما، اتم‌ها انرژی دریافت می‌کنند در نتیجه، آلیاژ از ساختار مارتنزیتی تغییر شکل یافته به ساختار آستنیتی، تغییر حالت می‌دهد. گفتنی است که از دیدگاه ماکروسکوپی هیچ تفاوتی میان این دو ساختار وجود ندارد.
ویژگی حافظه‌داری در نیتینول، برگشت‌پذیر است یعنی اگر حالت آستنیتی تغییر شکل داده شود، رفتار ارتجاعی از خود نشان می‌دهد و با برداشتن فشار به حالت اولیه خود برمی‌گردد. برای ایجاد این تغییر برخلاف آنچه در مورد حافظه‌داری دیده می‌شود، نیازی به عامل خارجی، همچون گرمان نیست.»

نویسندگان مقاله در ادامه، کاربردهای آلیاژ نیتینول از جمله: صافی‌های سایمونی، بست، استنت، مفصل ران، ارتودنسی و قاب عینک را توضیح دادند. در توضیح «بست» و «استنت» آورده‌اند:
«بست‌های U شکل ساخته شده از آلیاژ نیتینول می‌تواند در بی‌حرکت نگه داشتن و جااندازی استخوان‌های مچ، جمجمه و فک که معمولاً قابل گچ گرفتن نیست مورد استفاده قرار گیرد. پس از نصب این بست‌ها در محل شکستگی، افزایش دما به‌طور الکتریکی، گرم کردن یا استفاده از آب گرم یا حتی دمای بدن، سبب تغییر حالت آلیاژ از مارتنزیت به آستنیت می‌شود. فشار ناشی از این تبدیل، دو قطعه شکسته شده را به هم نزدیک می‌کند. به این ترتیب نیروی لازم برای کنار هم نگه داشتن قطعه‌ها ایجاد و سبب می‌شود استخوان در کمترین زمان و به‌طور صحیح ترمیم شود.

 
نویسنده: مطهره‌سادات اشرفی و وحید امانی عضو هیئت علمی دانشگاه فرهنگیان تهران

برای دریافت متن کامل مقاله اینجا کلیک کنید.

منبع: فصلنامه رشد آموزش شیمی، شماره ۱۲۷، زمستان ۱۳۹۸
تعداد بازدید : ۳۹۲
کد خبر : ۳,۱۱۶
پست الکترونیک را وارد کنید
تعداد کاراکتر باقیمانده: 1000
نظر خود را وارد کنید