Магические металлы, как сплавов с памятью формы работы! Ainissa Рамирес

Студия для блоггеров Хромакей https://блог-студия-хромакей.рф/?utm_source=youtube
Роботы на брекетах к Марсоходу, посмотрите, как особый вид металла, называемый память формы, сплавляет передовые технологии повседневными способами, которые мы не всегда понимаем. —
Переводчик: Полина Гурина Редактор: Yulia Kallistratova
Сегодня мы говорим о необычных материалах,
используемых в космосе, роботах и у вас во рту.
Я говорю о сплавах с эффектом памяти формы.
Как предполагает название,
это металлы, способные запоминать различные формы.
Чтобы понять, как действуют эти металлы,
нам следует поговорить об атомах и их организации.
Сначала мы поговорим об атомах.
Атомы — это частички материи, невидимые невооружённым глазом,
но лежащие в основе всего в мире:
от кресла, в котором вы сидите, до вашего мобильного телефона.
А ещё атомы могут вести себя необычно.
Мы скоро вернёмся к этому.
Насколько велик атом?
Представьте, что вы выдернули волосок из головы
и обстрогали его, как палку, 100 000 раз.
Одна из получившихся стружек будет толщиной в атом.
Настолько они маленькие.
Теперь поговорим об атомах и их организации.
Вы можете этого не знать, но атомы распределяются по местам так же, как люди.
Иногда они размещаются рядами,
как мы в автобусе или самолёте.
Мы называем такой порядок фазой.
В других случаях они размещаются в шахматном порядке,
как сиденья в кинотеатре или на стадионе.
Это другая фаза.
Когда атомы перемещаются с одного места на другое,
происходит так называемый фазовый переход.
Мы постоянно сталкиваемся с фазовым переходом.
Вы, вероятно, уже знаете о фазах воды:
твёрдая, жидкая и газообразная.
Такие фазы есть и у множества других веществ.
Некоторые из веществ имеют несколько твёрдых фаз.
Вернёмся к упомянутым ранее сплавам с эффектом памяти формы.
Говоря о том, что металлы запоминают различные формы,
мы подразумеваем, что они запоминают различные положения атомов.
Когда атомы меняют положение,
метал переходит из одной формы в другую.
Рассмотрим фазовый переход в действии.
Перед вами металлическая проволока, сделанная из никеля и титана.
Этот металл может запоминать форму,
и я заставлю его переключаться между различными формами
с помощью тепла зажигалки.
Смотрите.
Я обматываю проволоку вокруг своего пальца
и нагреваю её.
Сногсшибательно!
Проволока распрямляется от нагрева.
Попробуем ещё раз.
Обматываю вокруг пальца и нагреваю.
Это по-прежнему сногсшибательно.
Это не только сногсшибательно — это странно,
поскольку обычно металлы так себя не ведут.
Если я нагрею скрепку, ничего не изменится.
Мы увидели, как проволока с памятью формы от нагрева меняет фазу.
Когда проволока холодная, атомы расположены в шахматном порядке,
как сиденья в кинотеатре.
Мы называем эту структуру моноклинной,
а учёные называют эту фазу мартенсит.
В нагретой проволоке
атомы образовали ряды, как сиденья в самолёте.
Это кубическая структура.
Учёные называют эту фазу аустенит.
Когда мы добавили тепло, атомы плавно перестроились,
и этот процесс происходит постоянно.
Их движение скоординировано, как в марширующем оркестре.
Каждый смещается чуть-чуть, но все эти маленькие смещения вместе
создают совершенно другой узор.
Где же используются такие материалы?
Глядя в ночное небо,
вы видите их за работой на Марсе.
Они используются для перемещения панелей на марсоходе Mars Rover,
чтобы тот мог изучать окружающую среду.
Точно так же, как в нашем примере
металлы, держащие панели, двигаются, нагреваясь электричеством.
Если нагрев прекратить,
панель отпружинит в изначальное положение.
На Земле сплавы с эффектом памяти формы используются для прочистки артерий
как стенты — складывающиеся пружинки,
которые принудительно расширяют сосуды.
Сплавы с эффектом памяти формы помогают двигаться роботам,
игрушечным бабочкам, зубам в брекетах, а также всегда сохранять идеальную форму,
ведь проволоки из таких сплавов используются в бюстгальтерах.
Теперь вы знаете «секрет Виктории».
Побывав в сушилке, бюстгальтер снова становится как новенький.
На Марсе ли или во рту человека, маленькие перемещения атомов
приводят к большим переменам.
А понимание принципов поведения атомов
позволяет нам создавать материалы, способные сделать наш мир лучше.