El profesor de ciencia e ingeniería de materiales Seok-Woo Lee y sus colegas han descubierto propiedades de memoria de forma súper elásticas en un material que podría usarse en las condiciones más duras. como el espacio exterior. Crédito:Peter Morenus / UConn Photo
El investigador de ingeniería y ciencia de materiales de UConn, Seok-Woo Lee, y sus colegas han descubierto propiedades de memoria de forma superelásticas en un material que podría aplicarse para su uso como actuador en las condiciones más duras. como el espacio exterior, y podría ser el primero de una clase completamente nueva de materiales con memoria de forma.
Si alguna vez ha tenido aparatos ortopédicos o ha usado anteojos, es posible que ya haya entrado en contacto con materiales con memoria de forma. Con aplicaciones en una amplia gama de productos de consumo, como monturas "irrompibles" para gafas, y estructuras industriales civiles como puentes, Los materiales con propiedades de memoria de forma pueden volver a su forma original mediante fuerzas magnéticas o calor incluso después de haber sido deformados significativamente.
Sotavento, quien es profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales de Pratt &Whitney, estudió arseniuro de calcio y hierro, o CaFe 2 Como 2 , que es un intermetálico mejor conocido por sus nuevas propiedades superconductoras. Dado que el material se usa comúnmente en superconductores de alta temperatura, Una extensa investigación ya había examinado las propiedades magnéticas y superconductoras del compuesto. Inspirado en una investigación previa realizada en el Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Por Paul Canfield sobre las propiedades electrónicas del arseniuro de calcio y hierro, Lee se propuso medir el alto grado de presión y sensibilidad a la deformación del material para posibles aplicaciones como material estructural.
Trabajando con un equipo de estudiantes de posgrado y pregrado en UConn y colaboradores en el Laboratorio Ames, Universidad de Drexel, y la Universidad Estatal de Colorado, Lee descubrió que no solo CaFe 2 Como 2 exhiben la capacidad de "recuperarse" a su forma original, mostró una "superelástica gigante". Mientras que las aleaciones metálicas normales o los intermetálicos recuperan el 0,5 por ciento de la forma previa a la deformación una vez que se ha eliminado la fuerza de compresión, Cafetería 2 Como 2 recupera más del 13 por ciento.
Además de la gran capacidad de recuperación del cristal, el equipo vio evidencia de la resistencia ultra alta del arseniuro de calcio y hierro y su significativa resistencia a la fatiga, lo que garantizaría el rendimiento y la integridad estructural si se utiliza como material estructural. También notaron otra propiedad única al probar CaFe 2 Como 2 a temperaturas extremadamente frías. La existencia del efecto de memoria de forma se confirmó cuando se probó a temperaturas tan bajas como 50 Kelvin, o alrededor de -370 grados Fahrenheit. Esto podría conducir al desarrollo de tecnologías que cambian de forma a bajas temperaturas para su uso en viajes al espacio profundo.
Pero Lee está muy entusiasmado con lo que estos descubrimientos podrían indicar sobre otros materiales de la misma familia que el arseniuro de calcio y hierro.
"Nuestros resultados se pueden aplicar a más de 400 materiales similares. Este descubrimiento abre un área de investigación completamente nueva sobre materiales superelásticos, Lee dice. "Vemos un gran potencial para que nuestros hallazgos sean aplicados por colegas científicos en investigaciones futuras y por la industria en el desarrollo de nuevas tecnologías".
Los hallazgos fueron publicados en Comunicaciones de la naturaleza en línea el 20 de octubre en un artículo titulado "Superelasticidad y efectos criogénicos de memoria de forma lineal de CaFe 2 Como 2 . "
