Programuojamas formos atkūrimas: judėjimo konstravimas be variklių
Viena įspūdingiausių formos atminties metalo savybių yra jo gebėjimas būti suprogramuotas tam tikrai tikslinės formos ir tada patikimai grįžti į šią formą, kai susidaro tinkamos sąlygos. Ši savybė, vadinama formos atminties reiškiniu, radikaliai keičia inžinierių požiūrį į judėjimą ir veikimą mechaninėse sistemose. Norėdami suprasti, kodėl tai svarbu, pažvelkime, kaip įprastai mašinose sukuriamas judėjimas. Įprastos sistemos naudoja elektros variklius, hidraulinius cilindrus, pneumatinius veikiklius ar sudėtingus spyruoklių ir svirties mechanizmus judėjimui sukurti. Kiekvienas iš šių sprendimų reikalauja energijos tiekimo, valdymo elektronikos, mechaninių jungčių ir reguliarios priežiūros. Jie prideda svorio, tūrio ir kainos bet kuriam produktui. Formos atminties metalas visą šią montavimo sistemą pakeičia vienu vientisu medžiagos gabalu. Judėjimas įtaisytas pačiame metale. Kai formos atminties metalo temperatūra pakyla virš transformacijos slenksčio, lydinio vidinė kristalinė struktūra pasikeičia nuo lankstios martensito fazės į standžią austenito fazę. Šis pokytis sukuria galingą mechaninę jėgą, kuri grąžina medžiagą į jos suprogramuotą geometriją. Šioje transformacijoje generuojama jėga yra didelė – dažnai ji gali pakelti krovinį, kurio masė kelis kartus viršija paties lydinio masę. Produktų dizaineriams ir inžinieriams tai reiškia, kad formos atminties metalas gali atlikti tikrąją mechaninę darbą, o ne tik lankstytis ar lenktis pasyviai. Programavimo procesas pats savaime yra paprastas. Gaminant formos atminties metalas laikomas pageidaujamoje galutinėje formoje ir terminamas tam tikroje temperatūroje. Šis terminimas atominiu lygiu „užfiksuoja“ tikslinę geometriją medžiagoje. Nuo to momento medžiaga visada stengsis grįžti į šią formą, kai bus šildoma, nepaisant to, kaip ji buvo deformuota esant žemesnei temperatūrai. Ši nuolatinė ir kartojama savybė suteikia inžinieriams didelį pasitikėjimą medžiagos ilgalaikiu veikimu. Praktikoje ši savybė naudojama vamzdžių sujungimuose, kurie patys susitraukia, kai montuojami šiltoje aplinkoje, medicinos stentuose, kurie išsiplečia iki pilno skersmens, patekę į šiltą žmogaus kūną, bei kosminės technikos tvirtinimo elementuose, kurie patys užsifiksuoją veikimo metu. Kiekvienas iš šių panaudojimų pakeičia sudėtingesnį mechaninį sprendimą paprastesniu ir elegantiškesniu. Vartotojams nauda akivaizdi: produktai, pagaminti iš formos atminties metalo, yra paprastesni gaminti, lengviau montuoti, patikimesni eksploatacijoje ir dažnai pigesni priežiūrai visą jų naudojimo laikotarpį.