小知識:鎳鈦合金具記憶 美軍無意中發現

文章日期:2020年08月04日

【明報專訊】廣泛應用的鎳鈦合金具記憶能力,是在一次偶然情况下被發現。話說在1950年代末到60年代初,美國海軍軍械實驗室正研製新武器,研究員收到一些彎彎曲曲的鎳鈦合金絲後,細心地把它們逐根拉直,然後外出午餐,豈料回來後,這些合金絲卻再次彎曲起來,經詳細研究後,發現箇中原因與溫度提升有關,自此之後,人們便開始研究鎳鈦記憶合金性能和應用。

「記憶枕頭」非形狀記憶產品?

形狀記憶合金及聚合物應用在不同領域,比如軍事、航天、醫療、消防、汽車等。部分已成為商品,亦有部分是概念設計或仍在研發當中。常見的「記憶枕頭」,特別之處是通常具有慢回彈功能,避免枕頭因經常使用而出現凹陷,能有效支撐頭部及頸椎壓力,不過,鍾志源認為,「它的回彈物理現象主要源於『黏彈性』(viscoelasticity),跟形狀記憶材料的『超彈性』不同,嚴格來說並不是形狀記憶材料產品」。

■記憶材料應用例子

①記憶衣物

荷蘭設計師Mariëlle Leenders曾發明了一件形狀記憶外套,外套前幅呈波浪形,但可隨喜好把它拉直,只要經風筒一吹,接觸熱力的地方就會變回波浪形,同一件衣服有兩個款式,而且經多次清洗也不會變形。

②控溫水龍頭

由於記憶合金在高溫和低溫呈不同形狀,能代替溫度計作為控溫器,有些水龍頭便利用這類合金做的彈簧來調控水溫。當彈簧感應水溫後改變形狀,從而推動活塞來調節冷熱水比例,達到用家預設溫度。

③輪胎

為了在未知的星球與環境中探索,美國太空總署(NASA)派出的探測車需要應付各種地形才能夠完成任務。早前NASA科學家便利用形狀記憶合金研發出超彈性輪胎,聲稱永不爆胎,而且重量輕,減少行駛時的能量消耗。

④太空站天線

國際太空站有無數大型天線,如果不能縮小便難以帶到太空。人們利用記憶合金特性,在地球製成大面積天線後,在低溫下把它壓縮成一個小鐵球帶到太空,當天線受陽光照射升溫,便恢復原來的大面積。

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