Descripción del problema:
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Análisis:
En 1932, el sueco Aurand observó por primera vez el efecto "memoria" en la aleación Au-Cd, es decir, después de que la aleación cambia de forma, una vez que se calienta a una temperatura cierta temperatura de transformación, mágicamente volverá a su forma original. Las aleaciones con esta función especial se denominan aleaciones con memoria de forma. El desarrollo de aleaciones con memoria sólo lleva más de 20 años, pero ha atraído la atención mundial debido a sus funciones especiales en diversos campos y se le conoce como un "material funcional milagroso".
Hay muchos ejemplos exitosos de aplicaciones de aleaciones con memoria en el campo aeroespacial. Se podrían fabricar enormes antenas para satélites a partir de aleaciones de memoria. Antes de lanzar un satélite, la antena parabólica se pliega y se coloca dentro del satélite. Una vez lanzado el cohete para poner el satélite artificial en la órbita predeterminada, sólo es necesario calentarlo. La antena de satélite plegada se despliega de forma natural y recupera su forma parabólica gracias a su función de "memoria".
Las aleaciones con memoria se utilizan ampliamente en medicina clínica, como huesos artificiales, compresores de fijación ósea, aparatos de ortodoncia, diversos stents intraluminales, dispositivos de embolización, dispositivos de reparación cardíaca, filtros de trombo, guías intervencionistas, suturas quirúrgicas y de seda, etc. . Las aleaciones con memoria desempeñan un papel insustituible en la atención médica moderna.
Las aleaciones con memoria también están muy relacionadas con nuestra vida diaria. Tomemos como ejemplo los resortes hechos de aleaciones con memoria. Si pones este manantial en agua caliente, la longitud del manantial aumentará inmediatamente, y luego lo pones en agua fría, inmediatamente volverá a su forma original. Los resortes de aleación con memoria de forma se pueden utilizar para controlar la temperatura del agua en las tuberías del baño. Cuando la temperatura del agua caliente es demasiado alta, la tubería de suministro de agua se puede ajustar o cerrar mediante la función "memoria" para evitar quemaduras. También se puede convertir en dispositivos de alarma contra incendios y dispositivos de seguridad para equipos eléctricos. Cuando ocurre un incendio, el resorte hecho de aleación con memoria se deforma y activa el dispositivo de alarma contra incendios para lograr el propósito de dar la alarma. También puede colocar un resorte hecho de aleación con memoria en la válvula de calefacción para mantener la temperatura del invernadero y abrir o cerrar automáticamente la válvula de calefacción cuando la temperatura es demasiado baja o demasiado alta.
Como nuevo tipo de material funcional, se están desarrollando continuamente muchos usos nuevos de las aleaciones con memoria. Por ejemplo, si una montura de gafas hecha de aleación con memoria se dobla accidentalmente, se puede restaurar a su forma original calentándola en agua caliente. En un futuro próximo, las pieles de los automóviles también podrían fabricarse a partir de aleaciones con memoria. Si lo golpeas accidentalmente, puedes usar un secador de pelo para calentarlo y restaurarlo a su forma original, lo que ahorra dinero y esfuerzo.
Instituciones de investigación de Pekín han desarrollado con éxito un "metal con memoria". Los científicos dicen que si un automóvil está hecho de este "metal con memoria", si se golpea, verter un balde de agua caliente sobre él puede restaurarlo a su forma original.
Jiang Xuan, director del Instituto de Metales Raros y Preciosos del Instituto General de Investigación de Metales No Ferrosos de Pekín, presentó las peculiares características de este metal. El nombre científico del metal es "aleación con memoria de forma", lo que significa que puede "recordar" su forma. Cuando se deforma por una fuerza externa, siempre que se le dé la temperatura correspondiente, puede "germinar en su estado original". Según los informes, ya en los años 60 los científicos descubrieron que las aleaciones de titanio y níquel tienen "memoria". Desde entonces, el Instituto de Investigación de Metales No Ferrosos utiliza este "metal con memoria" para fabricar antenas autopropulsadas para satélites. ¡Este tipo de antena tiene solo el tamaño de una palma antes del lanzamiento, pero se expandirá a cuatro o cinco metros después de calentarse en el espacio! Sin embargo, debido al elevado coste de este metal, hace tiempo que no puede entrar en el ámbito civil.
Ahora, los científicos han popularizado este metal precioso. El director Jiang Xuan dijo que han ajustado con éxito la temperatura de deformación del "metal con memoria" al rango de temperatura corporal. Las almohadillas de sostén para mujer producidas con él suelen ser tan suaves como la seda y se mantienen firmes cuando se usan. Los científicos también lo utilizan para crear stents esofágicos. Para los pacientes con cáncer de esófago que han perdido la capacidad de comer, un stent esofágico de "memoria metálica" puede expandirse hasta formar un nuevo esófago en la garganta. Si es necesario, simplemente agregue cubitos de hielo al esófago. El "esófago" se encogerá cuando esté frío, por lo que se podrá quitar fácilmente.