Матеріали, що запам’ятовують форму, знаходять своє застосування в будівельній індустрії

Сплави, що мають властивість «пам'яті форми», здатні повертатися у свій початковий стан після сильної деформації. Причому причина зміни первісної форми немає значення. Деформація може відбуватися і спонтанно, і після дії тепла. Така властивість робить ці матеріали корисними не тільки в побуті, але і для виготовлення різних технічних додатків, таких як термостати, стенти та мікроприводи. Цілком корисні ці матеріали і в будівельній галузі, наприклад, у зміцненні мостів.

Якщо бетонна балка відливається з армуючими стрижнями, виготовленими із матеріалів, що запам'ятовують форму, вони можуть бути "активовані" шляхом впливу тепла. Стрижні прагнуть повернутися до своєї первісної форми, але через свою бетонну оболонку вони не можуть цього зробити так, щоб не чинити тиску на балку. Цей ефект може бути використаний, наприклад, для будівництва прольотів моста. Для надання стрижням необхідних якостей стрижні, що запам'ятовують форму, повинні нагріватися пропусканням через них електричного струму. Це позбавляє необхідності застосування складних систем натягу та ізоляції, що використовуються при звичайних методах.

Титанові сплави нікелю, що застосовуються для виготовлення оправ або стентів, не дуже підходять для використання у будівельній промисловості. Запам'ятовують форму матеріали на основі заліза набагато привабливіші, так як і сировина, і витрати на обробку набагато дешевші. Тим не менш, на сьогоднішній день одна проблема все-таки залишається каменем спотикання: для активації ефекту пам'яті матеріали в даний час повинні бути нагріті до 400 ° С, що для конструкцій, пов'язаних бетоном, розчином або іншими чутливими до нагрівання матеріалами, є занадто високим показником .

Дослідникамшвейцарській лабораторії Empa під керівництвом Крістіана Ліненбаха вже вдалося розробити новий залізомарганцевий сплав кремнію, який активується вже за 160° С. Ця температура набагато краще підходить для бетону. Використовуючи метод термодинамічного моделювання, дослідники "розробили" цілу низку віртуальних сплавів, а потім почали вибирати найбільш перспективні комбінації. Після цього матеріали були виготовлені в лабораторії та їх здатність "запам'ятовувати" форму пройшла випробування.

Деякі з нових видів матеріалів повністю задовольнили всі вимоги будівельних інженерів, що стало важливою віхою на шляху забезпечення будівельної індустрії сталевими сплавами, що мають "пам'ять". Іншими словами, тепер їх можна виготовляти тоннами.

Довгий шляхвід лабораторії до готового продукту

Один із співробітників лабораторії інженерних споруд Empa Крістоф Чадерський вважає, що отримані шляхом використання цієї методики матеріали на основі заліза мають перспективне майбутнє у будівництві. Цей спосіб виробництва простіше та дешевше. Він використовує фібробетон, ламінати та ребристу армуючу сталь. Техніко-економічне обґрунтування, що фінансується Комісією з Технологій та Інновацій (КТІ), нещодавно показало, що нові сплави можна виробляти у промисловому масштабі, а не лише для лабораторних досліджень.

---