Как работают загадочные материалы, обладающие "памятью"?

10/08/2014

Представьте себе материал, который изменяется и движется в соответствии с температурой наружного воздуха – как цветок открывается для солнечного света и закрывает свои лепестки ночью. Новый высокотехнологичный интеллектуальный материал позволил этой идее войти в жизнь. Возможности здесь безграничны. Публикующий свои статьи в Design Curial, дизайнер и гуру "умных материалов" Крис Леферти отвечает на вопросы, связанные с этими таинственными материалами.

Как работают загадочные материалы, обладающие памятью? Есть много материалов, которые определяют наше будущее: возобновляемые ресурсы, совершенно новые материалы, к примеру, такие как графен. Но одна из самых больших и самых захватывающих групп, которая к тому же ещё и продолжает пополняться всё новыми и новыми видами, это умные материалы.

 

Что это за материалы?

Эцио Манзини пишет в своей книге о том, что это постоянно меняющиеся материалы. Он пытается захватить этот материал, сделать снимок. Именно так фотографы иногда пытаются сделать групповую фотографию, когда всё постоянно движется. Это сравнение относится к смарт-материалам сразу по двум причинам: во-первых, это быстро изменяющаяся группа, а во-вторых, многие группы умных материалов действительно знают толк в изменении и движении. Металлы и пластмассы в этой завораживающей группе могут быть легко согнуты, закручены и деформированы, но когда на них действуют теплом, они всегда возвращаются к первоначальной форме, которая была предварительно запрограммированного в процессе производства.

Например, представьте себе нагрев спиральной пружины до такого состояния, что она расширяется и сама устанавливает себя на место, туда, куда затруднён доступ и в обычном состоянии её было бы очень сложно вставить.  Или катушки, которые раскручиваются и устанавливаются в нужное положение, или полоску материала, подаваемую в небольшое отверстие и расширяемую под воздействием тепла до нужных размеров.

Если это звучит более понятно с биологической и медицинской точки зрения, то только потому, что одна из крупнейших арен для материалов с памятью формы находится именно в медицинской промышленности. Разные пластики и металлы используются здесь для сложных операций, либо в качестве медицинских инструментов, либо в качестве имплантатов. Кроме того, полезные качества этих материалов не ограничиваются только лишь изменением формы: если нужно, чтобы они работали против воздействия внешней силы, то, например, 4-ёх миллиметровый привод из металлического сплава титана и никеля способен поднять тонну.

Как работают загадочные материалы, обладающие памятью? Помимо медицинской промышленности, большинство применений находится в технике. Эти материалы используются для соединения труб, для тех или иных приводов в промышленности, для переключателей и термостатов. Одним из основных преимуществ является то, что они могут заменить некоторые сложные или тяжелые моторизованные части.

Но с точки зрения дизайнеров и архитекторов изменяющие форму материалы имеют несколько иное назначение. Люди этих профессий видят не только практические, но и прикладные способы использования такого качества, как запоминание формы, от создания альтернативных энергетических проектов до самостоятельной разборки мобильных телефонов.

 

Умный экран и саморегулирующаяся фасадная система

Нью-Йоркский архитектор Деккер Иадон иллюстрирует замечательный подход к слиянию технологий и строительства во многих своих проектах. Его «умный экран» и «саморегулирующийся фасад» изменяют форму и передвигаются прямо на, казалось бы, жилой площади. Технология основана на использовании R-фазы запоминающих форму сплавов, которые отвечают открытием или закрытием в зависимости от изменений температуры в комнате, чтобы разрешить или запретить усиление тепла, поступающего от солнца.