Метална памет
Някои сплави имат изненадващо свойство: запомнете формата им. Работата по изучаването и прилагането на такива сплави се извършва в много страни. Пружината беше компресирана и след това освободена, тя веднага се върна в първоначалното си състояние. Същото ще се случи и с извита стоманена владетел, опъната от парче гума. Във всички тези случаи материалът възвръща първоначалния си размер и форма. Изглежда естествено и не изненадва никого. Но това се случва само в границите на еластична деформация. Ако границата на еластичност на материала е надвишена, възниква пластична деформация. Сега, след отстраняване на товара, той няма да приеме първоначалната си форма, за това е необходимо да се деформира материалът в обратна посока. Това бяха общоприетите, познати идеи.
Относително наскоро изследователите откриха сплави, които дори след пластична деформация успяха да „запомнят“ първоначалната си форма. Представете си, че парче тел, направено от такава сплав, е огънато, така че да придобие формата на думата „ПАМЕТ“. След това жицата може да се намачка. Но веднага щом леко се нагрее, той отново самостоятелно ще „напише“ думата „ПАМЕТ“. Естествено, подобни преживявания са изненадващи и се възприемат по-скоро като фокус.
Изследването на феноменалните свойства на металите показа, че механизмът му се определя от много фини процеси, протичащи с кристалната решетка, по-специално явлението, което се нарича "термоеластично фазово равновесие в твърдо вещество". Първо, това беше предсказано теоретично от Г. В. Курдюмов, пълноправен член на Академията на науките на Украинската ССР, а след това той и неговият сътрудник Л. Г. Хандрос установиха експериментално.
Дори популярното представяне на същността на проблемите, свързани с ефекта на паметта на формите в сплавите, предполага наличието на някакво задължително количество информация от областта на металознанието.
Мартензитна трансформация
Всеки метал и сплав има своя собствена кристална решетка, чиято архитектура и размери са строго определени. Но за много метали, с промяна в температурата и налягането, решетката не остава същата: идва момент, когато се случва нейното пренареждане. Такава промяна в типа кристална решетка - полиморфна трансформация - може да се извърши по два начина.
За по-голяма яснота, нека си представим решетка под формата на сграда, направена от детски кубчета. Как сега от едни и същи кубчета (атоми) да се построи сграда с различна архитектура (за „произвеждане“ на полиморфна трансформация)? Отговорът е очевиден: демонтирайте старата сграда и сгънете новата. Разбира се, сега всеки куб може да бъде навсякъде в новата сграда, заобиколен от други съседи. Това е разбираемо, защото по време на преструктурирането пътят на всеки куб е индивидуален - по никакъв начин не е свързан с другите. Съгласно тази схема се случва пренареждането на решетката, ако подвижността на атомите - дифузия - е достатъчно висока, за да осигури тяхното придвижване към нови места. Това е възможно, когато полиморфната трансформация се случва при висока температура.
И как ще се случи пренареждането на решетката в онези случаи, когато температурата на полиморфната трансформация е ниска? От енергийна гледна точка решетката на високотемпературната модификация трябва непременно да бъде пренаредена, но дифузията на атомите практически липсва, тъй като енергията на техните топлинни вибрации е недостатъчна, за да се откъсне от съседите си. Следователно трябва да има друг метод без дифузия?
Новото явление се нарича термоеластично фазово равновесие в твърдо вещество.
Това ясно демонстрира неизвестното преди това свойство на паметта на металите.
Трето събитие. В началото на 60-те години в американска лаборатория в резултат на търсенето на материал, който би бил здрав, относително лек и в същото време би могъл да работи в агресивна среда, е създадена сплав от никел с титан (1: 1).
В процеса на обработка тази сплав неочаквано показа свойство, за съществуването на което изследователите дори не подозираха: предварително деформирана проба при нагряване припомни първоначалната си форма.
Откриването в "обикновената" сплав на уникално свойство (което тогава получи името "ефект на паметта") беше възприето като сензация.
Ефектът беше толкова силен, че буквално ви спря дъха от перспективите за използването му. От друга страна, случайността на направеното откритие не позволява веднага да се даде правилно обяснение на естеството на ефекта и това, естествено, възпрепятства широкото му практическо приложение.