Nitinol: นวัตกรรมโลหะผสมความจำรูปร่างสำหรับอุตสาหกรรมการแพทย์และอากาศยาน!

Nitinol เป็นโลหะผสมที่น่าทึ่งซึ่งประกอบด้วยนิกเกิล (Ni) และไทเทเนียม (Ti) ในสัดส่วน 50:50 มันเป็นหนึ่งในวัสดุที่ถูกจัดอยู่ในกลุ่ม “Shape Memory Alloys” หรือ SMA ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษในการกลับคืนสู่รูปร่างเดิมหลังจากถูกทำให้เสียรูปภายใต้ความร้อน

ลองคิดถึง nitinol เป็นตัวตลกหน้ายับที่เมื่อโดนความร้อนก็จะปรับรูปร่างให้เรียบเนียนเหมือนเดิม! คุณสมบัติ “ความจำรูปร่าง” นี้เกิดจากโครงสร้างอะตอมของ nitinol ที่เปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิ

คุณสมบัติของ Nitinol

• ความจำรูปร่าง: nitinol สามารถกลับคืนสู่รูปร่างเดิมที่ถูกกำหนดไว้เมื่อได้รับความร้อนเกินกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลง (transformation temperature) ซึ่งมักจะอยู่ที่ประมาณ 60-100 องศาเซลเซียส
• เหนียวและแข็งแรง: nitinol มีความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการกัดกร่อน

Nitinol ถูกนำไปใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น

• การแพทย์:
  • ** stent: ** nitinol ใช้ทำ stent เพื่อรักษาหลอดเลือดที่ตีบแคบ โดย stent จะถูกขยายตัวเมื่ออยู่ในร่างกาย
  • สายสวนหัวใจ: nitinol ใช้ทำสายสวนหัวใจเนื่องจากความยืดหยุ่นและความสามารถในการคงรูปร่าง
• อากาศยาน:
  • แขนหุ่นยนต์: nitinol ใช้ทำแขนหุ่นยนต์ที่สามารถปรับรูปร่างตามต้องการ

การผลิต Nitinol

การผลิต nitinol เริ่มต้นด้วยการหลอมนิกเกิลและไทเทเนียมในอัตราส่วน 50:50 จากนั้นจะเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างโครงสร้างของ nitinol (Martensitic structure) ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ทำให้เกิดคุณสมบัติ “ความจำรูปร่าง”

หลังจากการหลอม nitinol จะถูกขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น สายลวด, แผ่นโลหะ และท่อ Nitinol สามารถถูกประมวลผลด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การกลึง, การเจาะ และการตัด เพื่อให้ได้รูปร่างและขนาดที่ต้องการ

ข้อดีของ Nitinol

• ความยืดหยุ่น: nitinol มีความยืดหยุ่นสูงทำให้สามารถทนต่อการบิดงอซ้ำๆ ได้โดยไม่เสียรูปทรง
• ความทนทาน: nitinol ทนต่อการกัดกร่อนและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ข้อจำกัดของ Nitinol

• ราคา: Nitinol มีราคาค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับโลหะผสมอื่นๆ
• ความสามารถในการนำไฟฟ้า: Nitinol เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี

Nitinol เป็นวัสดุที่มีศักยภาพมากและกำลังได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่น nitinol จะมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีต่อไป