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

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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: ?

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