Superelastingumas: lankstumas be nuolatinės deformacijos
Superelastingumas yra antrasis pagrindinis nitinolio SMA funkcionalusis savybė, o daugelyje komercinių taikymų jis naudojamas net dažniau nei formos atminties efektas. Superelastingumas pasireiškia, kai nitinolio SMA naudojama temperatūrose, aukštesnėse už jo austenito baigimo temperatūrą, t. y. medžiaga ramybės būsenoje yra austenito fazėje. Kai šioje būsenoje prie nitinolio SMA pritaikoma mechaninė įtempis, pati įtempis sukelia vietinę transformaciją į martensitą, leisdama medžiagai priimti labai didelius deformavimus – dažnai iki aštuonių procentų – be bet kokio nuolatinio išsitempimo. Tik pašalinus įtempį, martensitas vėl grįžta į austenitą ir medžiaga visiškai atsigauna į pradinę formą. Tam palyginimui: įprastinė nerūdijanti plieno lydinys gali elastingai atsigauti tik iš apie pusės procento deformacijos, o toliau jau prasideda nuolatinis deformavimas. Superelastingame nitinolio SMA būsenoje medžiaga atsigauna iš deformacijų, kurios yra maždaug šiolyn kartų didesnės. Tai nešmulkus pagerinimas. Tai visiškai kitos klasės mechaninio elgesio reiškinys, kuris leidžia sukurti visiškai naujų produktų projektus. Medicinos prietaisų pramonėje superelastingas nitinolis SMA yra pasirinkta medžiaga vadovavimo laidams, atgavimo krepšiams ir embolijos apsaugos filtrams būtent todėl, kad šie prietaisai turi judėti sudėtingais anatominių takų keliais, stačiai lenktis aplink posūkius ir po to grįžti į savo veikimo geometriją be įlinkių ar nuolatinio išsitempimo. Įlinkis vadovavimo laide širdies ir kraujagyslių procedūros metu yra rimta klinikinė problema. Nitinolis SMA pašalina šią riziką taip, kaip to negali padaryti joks įprastinis metalinis laidai. Ortodontijoje superelastingi nitinolio SMA lankai taiko švelnią, nuolatinę jėgą dantims per plačią nukrypimo ribą, kas pagreitina dantų judėjimą ir sumažina paciento nepatogumus palyginti su nerūdijančiojo plieno laidais, kurie sukuria stiprią, netolygią jėgą. Akinių rėmeliuose superelastingas nitinolis SMA leidžia šakoms būti stipriai išlenktoms iš jų įprastos padėties ir paleistoms be žalos – ši savybė tapo tikru prekybos argumentu aukštos kokybės akinių prekių ženkluose. Be medicinos ir vartotojų taikymų, superelastingas nitinolis SMA vis dažniau naudojamas civilinėje statyboje seisminei izoliacijai, robotikoje – lankstiems griebtuvams, kurie gali tvirtinti trapius objektus, nejuodindami jų, bei sporto įrangos gamyboje, kur energijos grąžinimas ir atsparumas yra konkurencinės pranašumai. Kitas svarbus privalumas – superelastingo nitinolio SMA atsparumas nuovargiui ciklinės apkrovos sąlygomis. Detalės, kurios dažnai lenkiamos (pvz., širdies vožtuvų rėmeliai ar lankstūs dantų gydymo procedūroms skirti grąžtai), turi išgyventi milijonus ciklų be įtrūkimų. Tyrimai parodė, kad nitinolis SMA viršija kitų lydinių charakteristikas sukamojo nuovargio bandymuose – viena iš priežasčių, kodėl jis tapo standartinė medžiaga dantų gydytojų visame pasaulyje naudojamiems dantų gydymo grąžtams. Superelastingumas nitinolyje SMA – tai ne tik medžiagos smalsumo objektas. Tai praktinis inžinerinis sprendimas, kuris padaro produktus saugesnius, ilgaamžiškesnius ir pajėgesnius nei buvo įmanoma anksčiau.
EN
