记忆合金扭曲后能复原

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  有这样一种金属:它在低温环境下扭曲变形后,待温度升高到一定程度,又能丝毫不差地自动恢复到原来的形状。人们把具有这种特性的金属称为“形态记忆合金”。
  用这种合金制造的汽车,即使遭遇不幸时被撞得面目全非,只需拿到火上微微一烘,或放入热水中稍稍一浸。就可以恢复得与原来一模一样。
  镍钛诺的奇特性质是美国海军军械实验室于1958年发现的。
  这项发现很偶然。
  当第一批镍钛诺锭从炉中冶炼出来时,美国冶金专家威廉·巴克勒照常拿起两根手指粗细的金属锭互相敲了敲,它们发出单调、嘶哑的声音,毫无值得惊讶的地方。但是,几分钟后,巴克勒发现,另外两根同一批出炉的镍钛诺锭相敲时,却能发出银铃般的声响。唯一的区别在于:第二对镍钛诺锭刚从炉中取出,温度较高。
  不久以后,在一次美国海军科学家的会议上,巴克勒又展示了镍钛诺的另一种特性:无论你把它弯曲多少次,它一点也不表现出通常金属要呈现的“疲劳”现象。同其他合金一样,镍钛诺被弯曲时,被弯曲的地方的温度升高,恢复原状时,弯曲的地方的温度也随即降低。
  一位与会的科学家在点燃烟斗以后,用打火机把一根弯成蛇腹形的镍钛诺丝烘烤了一下,它立即弹开变直。
  “这就是事情的转折点。”巴克勒说。
  虽然它具有这些无敌的特性,但一直到1973年,才被加州伯克利的劳伦斯实验室的发明家里厅韦·班克斯利用,并获得了一个重要的、却未引人注意的突破:他制造出了一台镍钛诺热能发动机。
  班克斯的新发明是一个平放在中心轴上的轮盘,轮盘的每根轴条上都悬挂着一根u形的镍钛诺丝,其末端都连接着一个能沿辐条滑动的套筒。当u形丝浸入轮下水槽的热水中时,它就弹开,产生的能量推动轮子旋转。围观的科学工作者于是大胆预言:这项发明将带来新一轮的能源革命。
  如今,各国的科研人员已经相继研制出十多种记忆合金,如镍钛记忆合金、铜铝记忆合金、铜镍铝记忆合金等等。
  那么,这些具有“奇特性格”的记忆合金在生活中究竟还有什么用处呢?镍钛诺合金就是一个很好的例子。
  在美国道格拉斯宇航用品公司里,有一台发动机正在运转。它不烧油,不烧天然气,也不用电。单靠温水就能维持正常运作。这台发动机的动力部件是用一组用叫做“镍钛诺”的镍和钛的合金制成的环状物,专家预言:这种合金很有可能改变我们这个急于寻求新能源的世界。
  研制这台发动机的科学家认为,与用石油、天然气和核燃料发电相比,镍钛诺发电在成本上具有压倒性的优势。
  在正常室温下,一根镍钛诺丝就像钢铁一样坚硬;折弯后,可长时间保持弯度。但一旦浸入热水中,它就会像突然苏醒过来一样,狠狠地弹回到原来的形状。简而言之,它有一种形状记忆的反应能力,这是一种固态源转换系统,在由冷变热的过程中,每平方英寸能产生55吨的力量。
  近20年来,全世界有几十个实验室默默地,有的甚至是秘密地对镍钛诺的性能进行研究。大家公认它是最引人注意的一种金属材料,越来越多的科学家开始对镍钛诺着迷。
  美国能源局和世界银行对镍钛资源在全球的分布也进行了初步分析,他们认为:这两种元素储量丰富,价格也不贵,而且分布均匀。
  因此。有人预测:将会有一个镍钛诺工艺学和镍钛工业出现;也许在世界上的某些地方,还会有专门的镍钛诺经济学问世。
  不久的将来,石油、煤等化学燃料时代的爆裂轰鸣声也将消失不见,取而代之的是数以百万计的镍钛诺热能机上的无数镍钛丝、杠杆、滑轮、弹簧、叶片、皮带轮等连续在热水和冷水中循环时发出的轻柔的溅水声。
  通过这种金属晶体的晶格振动产生的某种神秘的力量,金属可以在记忆一忘却一再记忆一再忘却中循环,从而为人类提供无限安全又清洁的能源。
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