tvarově paměťová slitina nitinolu
Nitinol – slitina se tvarovou pamětí – je jedním z nejpozoruhodnějších technických materiálů, které byly kdy vyvinuty. Skládá se přibližně ze stejných částí niklu a titanu a poprvé byla objevena v Naval Ordnance Laboratory (Námořní laboratoř pro výzbroj) na počátku 60. let 20. století, odkud také pochází její název „Nitinol“. To, co nitinol – slitinu se tvarovou pamětí – odlišuje od běžných kovů, je její schopnost „si pamatovat“ předem naprogramovaný tvar a vrátit se k němu při dosažení určité teplotní hranice. Toto chování, známé jako efekt tvarové paměti, je způsobeno reverzibilní fázovou transformací mezi dvěma krystalickými strukturami ve stavu pevné látky: austenitní fází (při vyšší teplotě) a martensitní fází (při nižší teplotě). Při ochlazení slitiny dojde k přechodu do martensitní fáze, při němž lze slitinu deformovat poměrně malou silou. Při opětovném zahřátí nad teplotu transformace se slitina vrátí do austenitní fáze a náhle se vrátí do původního tvaru s překvapivou silou a přesností. Kromě efektu tvarové paměti vykazuje slitina nitinol také superelastičnost, někdy označovanou jako pseudoelastičnost, která jí umožňuje podstoupit velké elastické deformace při konstantní teplotě a zcela se po odstranění zatížení obnovit bez trvalé deformace. Tím se zásadně liší od oceli nebo hliníku, které by za stejných podmínek trvale deformovaly. Teploty transformace slitiny nitinol se během výroby přesně nastavují úpravou poměru niklu k titanu a aplikací specifických tepelných zpracování, čímž inženýrům poskytují vysokou míru kontroly nad provozními vlastnostmi. Slitina nitinol je navíc vysoce biokompatibilní, korozivzdorná a odolná proti únavě materiálu, což ji činí vhodnou pro náročná prostředí. Její aplikace zasahují do široké škály průmyslových odvětví, včetně lékařských zařízení, leteckého a kosmického průmyslu, robotiky, spotřební elektroniky a stavebního inženýrství. V medicíně se používá například ve stentech, vodičích (guidewires), ortodontických obloukových drátech a chirurgických nástrojích. V leteckém a kosmickém průmyslu a v robotice slouží jako aktuátor, který přímo přeměňuje tepelnou energii na mechanický pohyb. Kombinace schopnosti obnovy tvaru, superelastičnosti, biokompatibility a laditelného chování při transformaci činí slitinu nitinol – slitinu se tvarovou pamětí – jedinečně univerzálním materiálem, který i nadále podporuje inovace v mnoha odvětvích.
EN
