Matériaux émergents - Christian Janot, Bernhard Ilschner. Shape-memory alloy. A shape-memory alloy (SMA, smart metal, memory metal, memory alloy, muscle wire, smart alloy) is an alloy that "remembers" its original shape and that when deformed returns to its pre-deformed shape when heated.
This material is a lightweight, solid-state alternative to conventional actuators such as hydraulic, pneumatic, and motor-based systems. Shape-memory alloys have applications in industries including automotive, aerospace, biomedical and robotics.[1] Alliages à mémoire de forme pour l'horlogerie et la bijouterie. 005. How to Form Memory Wire Nitinol. Nitinol, the non-brand-specific name, comes in an as-drawn form, which is what a Maker would want, because it allows one to set the memory.
As-drawn refers to the drawing (not picture drawing) process, which is how a bar of alloy is continually pulled through reduced sized openings until it is a wire. When I received the Muscle Wire, it was very springy and difficult to bend. This is because the drawing down process presses the atoms in the metal closer and closer together. To make the wire easier to form, it has to be annealed. Annealing the wire is the same type of annealing that is used for all other metals, as well as glass.
Shape memory alloy – a new frontier for titanium use in the modern world. The first reported steps towards the discovery of the shape memory alloy effect were taken as far as the 30s.
What is a shape memory alloy anyway? It’s a metal that exhibits t two very unique properties, pseudo-elasticity, and the shape memory effect, meaning they can sustain a great deal of stress without permanently loosing their initial characteristics and they can “remember” that initial effect when certain environmental conditions are met. The first pseudo elastic behavior was discovered in the Au-Cad alloy in 1932, but obviously titanium needed to enter the field in order that the full potential of shape memory alloys to be unleashed. In 1962, scientist William G. Breakthrough in shape memory alloy: 10 million bending cycles before failure. A team of researchers from the University of Maryland (US) and Kiel University (Germany) have produced a metal alloy that can be deformed and heated up 10 million times before failure — a welcome achievement for long term, high-cycle applications such as vein stents, artificial heart valves, aircraft wing structures, and other products where reversible structural deformation repeatably and longevity are critical.
Shape Memory And Iron Palladium Alloys. In a highly ambitious materials development study commissioned by The Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), experiments conducted by materials scientists for the American military are successfully creating metals that can not only change shape upon the application of an energy field, but can autonomously ‘self-actuate’, producing intelligent alloys that have their own memory and motion capabilities.
Free Energy Nitinol Heat Machines invented in the early 1970. Nitinol. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Le nickel-titane, connu aussi sous le nom de Nitinol est un alliage de nickel et de titane, dans lequel ces deux éléments sont approximativement présents dans les mêmes pourcentages. Cet alliage possède deux propriétés bien spécifiques : la mémoire de forme[1] et une super-élasticité (connue également sous le nom de pseudo-élasticité). La mémoire de forme correspond à la capacité du nitinol à retrouver sa forme originale après avoir enduré une déformation, ainsi que celle d’alterner entre deux formes autour d’une température de transformation critique.
La super-élasticité apparaît dans une échelle de températures juste au-dessus de la température de transformation. Dans ce cas, aucun chauffage n’est nécessaire pour déformer le matériau, et celui-ci présente une élasticité exceptionnelle, 10 à 30 fois plus qu’un métal ordinaire. Histoire[modifier | modifier le code] Mécanisme[modifier | modifier le code] Voir aussi[modifier | modifier le code] 2002 mars 251 Sillion p182. Les matériaux ont de la mémoire. Un métal qui a l’élasticité du caoutchouc, des branches de lunettes qu’on peut tordre sans les casser, des alliages qui absorbent les secousses sismiques : les matériaux à mémoire de forme ont déjà trouvé de multiples applications.
Mais parfois, ils cassent… La scène se passe lors d’un congrès sur les nouveaux alliages métalliques aux Etats-Unis, dans les années 1960. Ce jour là, un chercheur, W. Buehler, présente un ressort réalisé à partir d’un mélange de nickel et de titane (NiTi). Il sort son briquet, l’approche du ressort qui, soudain, se détend en un fil raide et droit. Ces alliages révolutionnaires ont depuis essaimé dans différents secteurs : dans les salles d’opération des hôpitaux, à bord de satellites ou d’avions, dans l’industrie de la confection, dans le BTP, et même dans l’art… (Voir 1/).
Pendant longtemps, les scientifiques n’ont pu que constater ce phénomène. Qu'est-ce qu'un matériau intelligent ? JoëlDe Rosnay Docteur ès sciences Les premières civilisations se sont construites grâce à des matériaux naturels : le bois, la pierre, le cuir, l'os, la corne, le lin ou le chanvre.
Nous avons ensuite connu, mais plus récemment, l'émergence des matières plastiques, puis des composites. La société moderne est envahie d'objets en matières plastiques, dans le bâtiment, l'automobile l'aéronautique, le sport ou le secteur militaire. Un objet naturel ou en matière plastique dépend des caractéristiques de la matière qui le constitue. Depuis l'origine, les matériaux ont été classés en deux grandes catégories : les matériaux de structure qu'on utilise principalement pour leurs propriétés mécaniques (construction de bâtiments, armures…) et les matériaux fonctionnels dont la capacité à conduire le courant électrique par exemple, ou la transparence trouvent de nombreuses applications. Grâce aux matériaux intelligents les fonctions sont inscrites dans la forme et dans la matière.
These chemisky. MÉTALLURGIE Élasticité record pour un alliage à mémoire de forme. RapportAMF CARMA. Mémoire de forme : l'alliage de tous les records- 29 mai 2015. AMF.
Les alliages à mémoire de forme (AMF) sont des matériaux métalliques qui ont la capacité de garder en mémoire leur forme initiale et de retrouver cette configuration même après avoir été tordu ou chauffé. Ils ont aujourd’hui une vaste gamme d’emploi de l’industrie robotique aux applications médicales. Les stents, ces petits ressorts qui maintiennent les artères coronaires, contiennent par exemple des AMF. Ultralow-fatigue shape memory alloy films. Memory alloys that avoid exhaustion Shape memory alloys can pop back into shape after being deformed.
However, often these alloys cannot cope with a large number of deformation cycles. Chluba et al. find an alloy that avoids this pitfall, deforming 10 million times with very little fatigue (see the Perspective by James). Un "métamatériau" à mémoire de forme. Des scientifiques américains viennent de créer le premier matériau capable de retrouver sa forme initiale en milieu liquide. Voilà un nouveau matériau étonnant. Totalement artificiel puisqu’élaboré par des chercheurs de l’université de Cornell, il se présente sous la forme d’un gel possédant la propriété de mémoire de forme.
Cette propriété présente la particularité de s’exprimer en milieu liquide. Composé d’un maillage de molécules organiques, la structure de ce « métamateriau » consiste en des brins d’ADN synthétiques entrelacés à la façon de nids d’oiseau d’environ un micromètre de diamètre. Ces boules d’ADN proposent de fins espaces capables d’absorber de l’eau à la façon d’une éponge, ce qui fait gonfler l’ensemble. Ces enchevêtrements d’ADN ont été obtenus par hasard. Alliages à mémoire de formes : quand les sciences de la matière font avancer la mécatronique.
Ils se développent depuis quelques années déjà et sont de plus en plus souvent utilisés dans de nombreux domaines tels que l’automobile, l’aéronautique, la robotique ou la médecine. « Ils », ce sont les actionneurs issus d’alliages à mémoire de forme. Ces dispositifs utilisent les propriétés de certains alliages de matériaux, à garder en mémoire une forme initiale et à retourner à cette position après un changement de température du matériau. Parmi ceux-ci, nous citerons les alliages de nickel et de titane (Ni-Ti) ou encore de cuivre et de zinc (Cu-Zn) qui sont les plus couramment utilisés. Plusieurs types d’actionneurs sont réalisables avec ces matériaux, suivant qu’ils présentent un effet mémoire simple, ou un effet de mémoire double sens. On trouvera par exemple des actionneurs de type piston, capables de déplacer 45 fois leur propre poids et de se comprimer de 20% de leur longueur d’origine. Alliages à mémoire de forme. Les performances mécaniques d’un alliage métallique dépendent non seulement de sa nature, des niveaux de contrainte et de la température atteinte en cours d’utilisation mais aussi de l’histoire du matériau.
Un matériau prédéformé et écroui aura une limite d’élasticité plus élevée. On parle d’effet mémoire. Les matériaux dits à mémoire de forme sont des exemples particulièrement intéressants de ce point de vue. Ce sont des alliages (NiTi par exemple) qui se souviennent de leur forme initiale même après grande déformation lorsqu’ils sont chauffés à une certaine température. Cet effet mémoire important est dû à une transformation de phase entre la phase B (martensite) et la phase A (austénite) sans changement de forme. De plus, la transformation de phase dépend en plus de la contrainte. Supposons maintenant que l’on prenne un ressort en alliage à mémoire de forme et qu’on le comprime et que l’on effectue plusieurs cycles thermiques.
Cours.