-
Nitinol
Deformacin y recuperacin de forma.
El nitinol es una aleacin de nquel y titanio, y es el ejem-ploms
conocido de las llamadas aleaciones conmemoriade forma.Aunque los
cientcos conocan algunas propiedades deeste tipo de materiales
desde 1932, las primeras apli-caciones prcticas no comenzaron a
desarrollarse has-ta 30 aos ms tarde. En los laboratorios de la
marinade los EE.UU. William Beuhler descubri una aleacinde nquel
(Ni) y titanio (Ti) que presentaba estas pro-piedades, en un
programa de investigacin encaminadoa la obtencin de una aleacin con
alta resistencia a lacorrosin. El equipo de investigadores que lo
descubribautiz el nuevo material con el nombre de NiTiNOL(acrnimo
de Ni-Ti-Naval Ordnance Laboratory). Se tra-ta de una aleacin de
nquel y titanio en proporciones casiequimolares y que tiene
propiedades de memoria de for-ma espectaculares. La memoria de
forma se maniestacuando, despus de una deformacin plstica, el
mate-rial recupera su forma tras un calentamiento suave. Elnombre
de este material se ha convertido en sinnimode este tipo de
aleaciones, al igual que el teon lo es delpolitetrauoroetileno.Las
aleaciones con memoria de forma deben sus propie-dades a una
transicin de fase entre una estructura de tipoaustenita y una de
tipo martensita. Las transiciones de fa-se en los slidos pueden
producirse por dos mecanismosmuy diferentes. El ms comn consiste en
el desplaza-miento de tomos de sus posiciones de equilibrio,
me-diante un proceso conocido como difusin, para adoptaruna nueva
estructura ms estable en las condiciones de
presin y temperatura a las que se encuentra el material.Este
tipo de transiciones se produce generalmente de unaforma lenta.Las
aleaciones con memoria de forma sufren tambin unatransicin de fase
que se produce mediante un movimien-to cooperativo de un gran nmero
de tomos, los cualessufren desplazamientos muy pequeos de sus
posicionesde equilibrio. Puesto que no existe difusin de tomosesta
transformacin es muy rpida (puede alcanzar la ve-locidad del
sonido. Este tipo de transformacin recibe elnombre martensticas,
debido a que se describieron enprimer lugar para la transformacin
del acero entre susfases austenita (dctil y maleable) y martensita
(frgil ydura).La martensita (de baja temperatura) es una fase
menossimtrica que la austenita (cbica de cara centrada). Unavez que
se ha generado por enfriamiento la fase marten-sita, se puede
deformar fcilmente y de una forma plsti-ca, pero la transformacin
por calentamiento recupera laUNICA estructura de tipo austenita
posible. Este efecto,a escala macroscpica se maniesta en la
recuperacin dela forma inicial.En un proceso tpico de transformacin
con memoria deforma, la pieza se enfra desde el estado de austenita
pa-ra transformarla en martensita. En esta fase el materiales
maleable y se deforma fcilmente, cambiando de for-ma. Un
calentamiento a una temperatura superior a la detransformacin
devuelve el objeto a su forma original.
1 AplicacionesLas aplicaciones de las AMF que se han
desarrollado has-ta el presente se derivan de sus dos propiedades
funda-mentales, a saber: la superelasticidad y la recuperacinde la
forma por calentamiento.Por sus propiedades de material
superelstico, se handesarrollado dispositivos de aplicacin en
medicina, co-mo cilindros-mallas autoexpansibles para mantener
per-meabilidad de vasos sanguneos (Estent (dispositivo)),
odispositivos para oclusin de defectos cardiacos. Tam-bin se
emplean en elementos que deben recuperar suforma original despus de
una severa deformacin, co-mo monturas de gafas para nios o antenas
de telfonosmviles (ya en desuso) . La recuperacin de la forma
ori-ginal puede emplearse para la generacin de movimien-to o para
la fabricacin de acoplamientos en conduccio-nes espaciales
(conducciones en la industria aeronatica
1
-
2 1 APLICACIONES
o conducciones submarinas).El proceso para generar uniones es
simple y muy able.Consiste en fabricar un tubo con un dimetro
interior un3% menor que el dimetro del tubo al que se ha de
unir.Una vez fro, en estado martenstico, se ensancha hastaun 8%.
Una vez colocados los tubos se calienta la uninpor encima de la
temperatura de transformacin, produ-cindose la contraccin para
recuperar su forma original,con lo que se produce una unin de los
tubos muy herm-tica y resistente sin necesidad de juntas ni
acoplamientosmecnicos.En aplicaciones como actuadores, se emplean
en la actua-lidad en la fabricacin de vlvulas termostticas para
ca-lefaccin, que funcionan oponiendo dos muelles, uno deacero
convencional, con una constante de elasticidad quese puede
considerar constante con la temperatura y otrode AMF que a baja
temperatura es fcilmente deforma-ble y abrir la vlvula, mientras
que cuando llegue a unacierta temperatura se transformar en
austenita, recupe-rando la forma original y actuando en contra del
muellede acero, que cerrar la vlvula.Aplicaciones:
Sistemas de aproximacin de huesos para repararfracturas (Anson
Medical, UK)
Materiales superelsticos (instrumentos mdicos) Termostatos y
vlvulas de control Uniones en canalizaciones de submarinos y
conduc-ciones submarinas
Actuadores mecnicos EnOdontologa, tanto en Endodoncia los
instrumen-tos permiten mayor control en conductos
radicularescurvos, como en Ortodoncia los arcos que recuperanla
forma de arcada al calentarse en la cavidad oral.
Dispositivo para curar cardiopatas congnitas.
-
32 Texto e imgenes de origen, colaboradores y licencias2.1
Texto
Nitinol Fuente:
https://es.wikipedia.org/wiki/Nitinol?oldid=81439165 Colaboradores:
Sabbut, RobotQuistnix, GermanX, Folkvanger,CEM-bot, Alex15090,
Carlos Calvimontes Rojas, Iqmann, Ggenellina, Thijs!bot, Srengel,
Tortillovsky, Escarbot, Xsm34, Biasoli, Mu-ro Bot, PaintBot,
Cobalttempest, AVBOT, Luckas-bot, Xqbot, Jean Zipper, PatruBOT,
KamikazeBot, MerlIwBot, LlamaAl, Legobot,Eschweiler-1964, Macacc y
Annimos: 19
2.2 Imgenes Archivo:SMAoneway.jpgFuente:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/SMAoneway.jpgLicencia:CCBY-SA
2.5Co-
laboradores: ? Artista original: ?
2.3 Licencia de contenido Creative Commons Attribution-Share
Alike 3.0
Aplicaciones Texto e imgenes de origen, colaboradores y
licenciasTextoImgenesLicencia de contenido
