Tưởng CGI nhưng mà thật 100% luôn á! Kim loại này dù bạn có bẻ cong, vặn vẹo kiểu gì đi nữa, chỉ cần cho vào môi trường nhiệt độ phù hợp là nó tự về lại hình dạng ban đầu như phép màu vậy
Trước khi bắt đầu, chúng ta hãy cùng xem qua bức ảnh dưới đây nhé.
Chắc hẳn bạn sẽ nghĩ bức ảnh này là kỹ xảo gì đó, vì mẩu kim loại kia đang "ngoằn ngoèo" rồi bỗng nhiên biến thành cái ghim kẹp giấy ngay ngắn? Thế nhưng không phải vậy đâu, mà đó chính là đặc tính siêu thật của một hợp chất kim loại có tên Nitinol đấy!
Nitinol là cái gì thế?
Nitinol là một trong những Hợp kim nhớ hình (Shape memory alloys – SMA) phổ biến nhất hiện nay. SMA lần đầu được phát hiện một cách tình cờ vào năm 1961 bởi William J. Buehler, một nhà nghiên cứu người Mỹ.
Loại hợp kim SMA này được tạo ra từ sự kết hợp giữa Nickel và Titanium, nhưng lại được phát hiện tại phòng thí nghiệm mà Buehler làm việc là Naval Ordnance Laboratory (NOL) nên mới có cái tên cool ngầu Nitinol đó
Tại sao Nitinol lại "ghi nhớ" hình dạng ban đầu trước khi bị bẻ cong?
Tiến sĩ Frederick E. Wang, một chuyên gia trong ngành vật lý tinh thể, là người đầu tiên chỉ ra rằng chính các thay đổi trong cấu trúc ở cấp độ nguyên tử đã giúp Nitinol nói riêng và các SMA nói chung có thể "ghi nhớ" hình dạng.
Nói dễ hiểu hơn thì Nitinol có thể ghi nhớ hình dạng theo quy luật chuyển biến giữa các pha, trong đó mỗi pha là một sự thay đổi trong cách sắp xếp cấu trúc nguyên tử.
Ví dụ ở trường hợp của Nitinol, hợp kim được làm lạnh sẽ chuyển sang pha lạnh - martensitic, nếu làm nóng lên sẽ lại về pha nóng - austenitic.
Nếu ban đầu Nitinol được làm nóng - chuyển sang pha austenitic - và được tạo hình, đó sẽ là bước ghi nhớ. Khi làm lạnh - pha martensitic - dù bạn có bẻ cong, quấn rối nó kiểu gì đi nữa thì khi được làm nóng lên, nó vẫn trở về hình dạng như cũ thôi
Đó chính là nguyên lý của hiệu ứng nhớ hình (shape memory effect) trên kim loại mà ngày nay được ứng dụng rất rộng rãi đấy.
Đặc tính và ứng dụng của Nitinol
Trước khi Nitinol trở nên phổ biến, đã có rất nhiều ảo thuật gia sử dụng vật liệu này làm đạo cụ cho các màn trình diễn của mình. Một trong những màn ảo thuật phổ biến nhất thời xưa với sự góp mặt của Nitinol là "bẻ cong chiếc thìa trong nước" (tất nhiên là nước nóng rồi)
Trong sản xuất, Nitinol có tính dẫn điện và gia công cơ khí rất tốt. Bên cạnh đó, nhờ lớp oxit titan bảo vệ bề mặt, Nitinol có độ bền rất lâu và khả năng chống ăn mòn cực cao.
Hơn nữa Nitinol cũng là hợp kim có tính dẻo dai bá cháy. Kể cả trong quá trình trở lại hình dáng ban đầu nếu gặp phải lực cản, vật liệu này sẽ tạo ra một lực đủ lớn để vượt qua lực cản đó luôn.
Với những khả năng xịn xò như vậy, Nitinol trở thành vật liệu tuyệt vời khi ứng dụng làm những công cụ y học như chỉnh hình răng, tạo bộ lọc, ống đỡ động mạch, neo xương... Loại vật liệu này dự tính có thể thay thế thép không gỉ trong lĩnh vực này nữa đó
Với những ứng dụng trên, Nitinol không chỉ phục vụ trong lĩnh vực giải trí mà còn là một vật liệu sản xuất vô cùng hữu ích trong cuộc sống hàng ngày. Và riêng với khoa học, ứng dụng của Nitinol còn được cho là vô biên nữa cơ
Nguồn: kenh14.vn