“开挂”的金属——记忆金属

年少的你，可曾因为记不住公式而对题目茫然无措；又可曾因为背不过课文而被老师罚抄；又或许因为记不住单词而得不到理想的分数。究其原因，你总会说“因为我记不住呀！”“因为我记忆力差啊！”但是，你知道吗？现在连金属合金都有“记忆力”了哦！

记忆金属又叫形状记忆合金。上个世纪70年代，世界材料科学中出现了一种具有“记忆”形状功能的合金金属具有记忆，是一个偶然的发现：60年代初，美国海军的一个研究小组从仓库领来一些镍钛合金丝做实验，他们发现这些合金丝弯弯曲曲，使用起来很不方便，于是就把这些合金丝一根根拉直。在试验过程中，奇怪的现象发生了，他们发现，。在室温下，即使用很大力气把它强行拉直，但只要把它加热到一定的“变态温度”时，这根合金仿佛记起了什么似的，立即恢复到它原来的螺旋形态。这是怎么回事？难道合金也具有人类那样的记忆力？

原来不是那么回事！这只是利用某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律而已。例如，镍-钛合金在40℃以上和40℃以下的晶体结构是不同的，但温度在40℃上下变化时，合金就会收缩或膨胀，使得它的形态发生变化。这里，40℃就是镍-钛记忆合金的“变态温度”。各种合金都有自己的变态温度。上述那种高温合金的变态温度很高。在高温时它被做成螺旋状而处于稳定状态。在室温下强行把它拉直时，它却处于不稳定状态，因此，只要把它加热到变态温度，它就立即恢复到原来处于稳定状态的螺旋形状了。

既然记忆金属这么神奇，在日常生活中，又有哪些应用呢？

工业应用

（1）利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。如管接头、天线、套环等。

（2）即利用单程形状记忆效应并借助外力随温度升降做反复动作，如热敏元件、机器人、接线柱等。

（3）超弹性的应用。如弹簧、接线柱、眼镜架，自力式温控开关等。

医学应用

记忆合金的生物相容性很好，利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。

高科技应用展望

20世纪是机电学的时代。传感——集成电路——驱动是最典型的机械电子控制系统，但复杂而庞大。形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能，可以实现控制系统的微型化和智能化，如全息机器人、毫米级超微型机械手等。21世纪将成为材料电子学的时代。形状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响，可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。

试想一下，在不久的将来，如果我们汽车上某个部位被撞凹了撞瘪了，如果是普通汽车，我们还要拖到4S点去维修，费时费力。但是如果是有记忆金属外壳的汽车呢，只要有电吹风加温就可以让汽车恢复原貌。是不是很神奇？所以说，记忆金属真的算是“开挂”的金属啊！（编辑：不启轩）

（作者：科普中国责任编辑：天极科普君）

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