Superelasticitat i memòria de forma del nitinol

Apr 05, 2024 Deixa un missatge

NitinolEls aliatges (nitinol) tenen moltes característiques de material i dispositiu, per exemple, resistència a la torsió, constància de l'estrès, interferència dinàmica, rigidesa a la deflexió, compatibilitat amb imatges de ressonància magnètica (MR1), radioopacitat i biocompatibilitat. Les característiques més famoses del Nitinol són la seva superelasticitat i la seva memòria de forma tèrmica. Encara que el terme "memòria de forma" descriu el fenomen de restaurar una forma predeterminada escoltant i deformant la forma "plàsticament", el terme "superelasticitat" fa referència a la gran elasticitat d'aquests aliatges, que pot ser 10 vegades més gran que el millor acer inoxidable. . L'acer s'utilitza avui en medicina. Tot i que tots dos efectes són espectaculars, no són les úniques propietats importants del material.

 

Nitinolté dues característiques: efecte de memòria de forma (SME) i superelasticitat (SE).

 

Memòria de forma


La memòria de forma es produeix quan la fase mare d'una determinada forma es refreda des de per sobre de la temperatura Af fins per sota de la temperatura Mf i forma completament la martensita, deformant la martensita per sota de la temperatura Mf. Després d'escalfar-se per sota de la temperatura Af, amb transformació de fase inversa, el material restaurarà automàticament la seva forma en la fase mare. De fet, l'efecte de memòria de forma és un procés de transició de fase induït tèrmicament del nitinol. Es refereix a la capacitat del nitinol per deformar-se a una temperatura determinada i després restaurar la forma original i no deformada quan la temperatura és superior a la seva "temperatura de transició".

 

Superelasticitat


L'anomenada superelasticitat es refereix al fenomen en què la mostra produeix una deformació molt superior a la deformació límit elàstica sota l'efecte de forces externes i la tensió es pot restaurar automàticament durant la descàrrega. En la fase mare, a causa de l'efecte de l'estrès extern, la tensió desencadena la transició de fase martensítica de manera que l'aliatge presenta comportaments mecànics diferents dels dels materials ordinaris. El seu límit elàstic és molt més gran que el dels materials ordinaris. I ja no segueix la llei de Hooke. En comparació amb l'efecte de memòria de forma, la superelasticitat no implica calor.

 

Les característiques úniques d'aquests aliatges de níquel-titani combinades amb la resistència, la resistència a la fatiga, la biocompatibilitat i la compatibilitat amb la ressonància magnètica proporcionen una solució interessant per al disseny de dispositius mèdics avançats. Els materials metàl·lics convencionals utilitzats per a stents, filtres i altres dispositius d'intervenció presenten comportaments de deformació elàstica molt diferents dels de les estructures del cos humà. Els aliatges de nitinol tenen comportaments similars.Nitinolés un compost intermetàl·lic aromàtic o gairebé equiatòmic de titani i níquel.