Ефект запам’ятовування форми

Ефект запам'ятовування форми та міні-енергетика, заснована на цьому ефекті.

ЕЗФ - ефект запам'ятовування форми - фізичне явище, вперше виявлене радянськими вченими - академіком Г. В. Курдюмовим і Л. Г. Хондросом в 1949 р. Ефект запам'ятовування форми спостерігається в особливих сплавах і полягає в тому, що деталі з них відновлюють після деформації свою початкову форму при тепловій дії. Наприклад, якщо пластинку зі сплаву нітінол зігнути в холодному стані в дугу, то вона зберігатиме цю форму як завгодно довго. Але досить зігнуту пластинку трохи підігріти - вона відразу випрямиться, як хороша пружина. При нагріванні пластина з нітинолу повертається до своєї первісної форми, яка була надана їй при виготовленні, точніше — при загартуванні (відпалу).

Широку популярність отримав досвід з дротом, що не змотується: тонкий довгий дріт з нітінолу не можна звити в моток, він тут же розмотується. Коли виріб з нітинолу повертається до початкової форми, розвивається досить велике зусилля: до 55 т на кожен квадратний дюйм перерізу деталі.

Можна сказати і так: ефект пам'яті форми полягає в здатності спеціальних сплавів накопичувати під впливом зовнішньої механічної напруги досить значну деформацію, оборотну при нагріванні. Залежно від типу металу деформація може досягати 10—15 % і від. Парадокс полягає в тому, що при відновленні початкової форми може відбуватися робота, що значно перевищує ту, що була витрачена на деформацію в холодному стані. Однак парадокс цей здається. Суперечності закону збереження енергії тут немає. Для відновлення початкової форми деталь необхідно підігріти, тобто витратити деяку кількість теплової енергії. Івоно завжди буде більше зробленої роботи. Якщо створити теплову машину, де як робоче тіло буде застосовуватися сплав, що має ефект запам'ятовування форми, то ККД такої машини, як і будь-якої іншої, буде менше одиниці. З цього приводу фізик Е. Раушер зауважив, що у законах термодинаміки немає жодних помилок, просто вони не пояснюють того, що відбувається у нітинолі.

Фізика ефекту запам'ятовування форми полягає в фазових перетвореннях у спеціальних сплавах. Ми говорили про нітінол. Але є й інші подібні сплави, щоправда, нітінол — найкращий із них. Він являє собою з'єднання нікелю з титаном, відоме також під назвою мононікеліду титану. Його хімічна формула є TiNi. У цьому вся з'єднанні найбільш яскраво проявляється здатність запам'ятовування форми, що безпосередньо з особливостями зміни будови кристалічної решітки цього металу при фазових переходах.