کشف راز عمر طولانی آلیاژهای حافظه‌دار توسط دانشمند ایرانی

به گزارش گروه اجتماعی خبرگزاری تسنیم، مصطفی کرمی؛ دانشمند جوان دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف با همکاری دانشگاه علم و صنعت هنگ‌کنگ تحقیقات جالبی در رابطه با ریزمکانیک کششی آلیاژ حافظه‌دار مس طلا روی انجام داد.

مقاله دکتر مصطفی کرمی؛ استادیار دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف و تیم تحقیقاتی همراهش، با عنوان "استحاله فازی مارتنزیتی بدون اتلاف انرژی پس از چندین میلیون سیکل سوپرالاستیک" در مجله معتبر فیزیکال ریویو لترز PRL به صاحب امتیازی انجمن فیزیک آمریکا منتشر شد.

در این پژوهش که با همکاری پژوهشگرانی در دانشگاه علم و صنعت هنگ‌کنگ (HKUST) و آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (Lawrence Berkeley National Lab) به انجام رسیده است؛ آلیاژ حافظه‌داری فرآوری شده که قابلیت تغییرشکل استثنایی را حتی پس از تحمل 10 میلیون سیکل سوپرالاستیک از خود نشان می‌دهد.

این دستاورد دریچه جدیدی را درباره طبیعت بنیادین استحاله‌های مارتنزیتی فعال شونده با تنش باز می‌کند و یکی از چالش های مهم در دستیابی به عمر خستگی بالا تحت تنش‌های کششی چند میلیون سیکلی را برطرف می‌سازد. چنین مواد حافظه‌داری با عمر خستگی بالا می‌توانند به طور گسترده در کاربردهای مختلفی مانند استنت‌ها، ایمپلنت‌های پزشکی، میکرونوسانگرها و دستگاه‌های خنک‌کننده حالت جامد مورد استفاده قرار گیرند.

این گروه پژوهشی دریافته‌اند که استحاله مارتنزیتی بروز کرده در این آلیاژ حافظه‌دار حتی پس از تحمل چندین میلیون سیکل مینیمم هیسترزیس را بدون لغزش یا عیوب ساختاریِ مشخص از خود نشان می‌دهد. همچنین در این پژوهش از شرایط فوق سازگاری (supercompatibility conditions) به عنوان مکانیزم حاکم بر چنین رفتار ایده‌آلی یاد شده است.

کرمی و همکارانش با تشریح مکانیزم حاکم بر این رفتار حائز مینیمم هیسترزیس، توانستند مسیر نوینی را در طراحی آلیاژهای مارتنزیتی پیشرفته با عمر خستگی بالا باز کنند. در نتیجه، کاربرد این آلیاژهای حافظه‌دار به عنوان مواد با عمر خستگی بالا می‌تواند در دستگاه‌های مورد استفاده در علوم پزشکی و انرژی گسترش یابد.

مجله Physical Review Letters (PRL) یکی از معتبرترین مجلات جهان با شاخص اچ - ایندکس 700 (رتبه دهم در میان مجلات در تمام حوزه‌های علمی در نظام رتبه‌بندی SJR) است.