< Return to Video

Magiczne metale, czyli jak działają stopy z pamięcią kształtu - Ainissa Ramirez

  • 0:15 - 0:17
    Dziś rozmawiamy o dziwnych materiałach,
  • 0:17 - 0:22
    wykorzystywanych w kosmosie,
    robotach, a czasem i w ustach.
  • 0:22 - 0:24
    Mam na myśli stopy z pamięcią kształtu.
  • 0:24 - 0:26
    Jak sama nazwa wskazuje,
  • 0:26 - 0:29
    to metale, które pamiętają różne kształty.
  • 0:30 - 0:32
    Aby zrozumieć ich działanie,
  • 0:32 - 0:34
    trzeba wspomnieć o atomach i ich ułożeniu.
  • 0:34 - 0:36
    Zacznijmy od atomów.
  • 0:37 - 0:40
    Atomy to małe cząsteczki materii,
    których nie widać gołym okiem,
  • 0:40 - 0:43
    ale to właśnie z nich składa się
    wszystko w naszym świecie.
  • 0:43 - 0:46
    Od krzesła, na którym siedzicie,
    po telefon komórkowy.
  • 0:46 - 0:49
    Atomy potrafią też zaskoczyć
    swoim zachowaniem.
  • 0:49 - 0:51
    Za chwilę do tego wrócimy.
  • 0:51 - 0:53
    Jaki jest rozmiar atomu?
  • 0:53 - 0:56
    Gdyby wyrwać włos z głowy
  • 0:56 - 1:00
    i zestrugać na 100 000 kawałków,
  • 1:00 - 1:03
    to taki kawałek miałby szerokość atomu.
  • 1:03 - 1:05
    Są takie maleńkie.
  • 1:05 - 1:08
    Porozmawiajmy o atomach
    i o tym, jak się układają.
  • 1:08 - 1:11
    Nie każdy wie, że atomy się ustawiają
  • 1:11 - 1:15
    podobnie jak my.
  • 1:15 - 1:17
    Czasem w rzędach,
  • 1:17 - 1:19
    jak w autobusie czy samolocie.
  • 1:19 - 1:21
    Dane ustawienie nazywamy fazą.
  • 1:21 - 1:24
    Innym razem siedzą są po przekątnej,
  • 1:24 - 1:28
    jak siedzenia w kinie czy na stadionie.
  • 1:28 - 1:29
    To kolejna faza.
  • 1:30 - 1:33
    Kiedy atomy przemieszczają się
    z jednego miejsca na drugie,
  • 1:33 - 1:35
    ruch ten nazywa się zmianą fazy.
  • 1:35 - 1:37
    Zmiany faz zachodzą wszędzie wokół.
  • 1:38 - 1:40
    Możecie już znać fazy,
    czy też stany skupienia wody:
  • 1:40 - 1:42
    stan stały, płynny i gazowy.
  • 1:43 - 1:46
    Wiele innych materiałów ma też takie fazy.
  • 1:46 - 1:48
    Niektóre z nich mają kilka stałych faz.
  • 1:49 - 1:52
    Wróćmy do stopów z pamięcią kształtu
    wspomnianych wcześniej.
  • 1:52 - 1:55
    Kiedy mówimy, że metale
    pamiętają różne kształty,
  • 1:55 - 2:01
    tak naprawdę mówimy o pamięci
    różnych ułożeń atomów.
  • 2:01 - 2:03
    Kiedy rozmieszczenie atomów ulega zmianie,
  • 2:03 - 2:05
    metal przechodzi
    z jednego kształtu na inny.
  • 2:05 - 2:07
    Spójrzmy na zmianę fazy w akcji.
  • 2:07 - 2:11
    Oto metalowy drut
    wykonany z niklu i tytanu.
  • 2:11 - 2:14
    To stop z pamięcią kształtu.
  • 2:14 - 2:17
    Sprawię, że przejdzie
    z jednego kształtu w drugi,
  • 2:17 - 2:19
    wykorzystując zapaloną zapalniczkę.
  • 2:19 - 2:21
    Patrzcie tylko.
  • 2:21 - 2:23
    Owinę sobie drut wokół palca
  • 2:23 - 2:24
    i podgrzeję.
  • 2:27 - 2:28
    Niesamowite!
  • 2:28 - 2:31
    Po podgrzaniu drut ponownie się prostuje.
  • 2:31 - 2:33
    Spróbujmy raz jeszcze.
  • 2:33 - 2:36
    Owinę drut wokół palca i podgrzeję.
  • 2:37 - 2:38
    Wciąż niesamowite.
  • 2:38 - 2:41
    Nie tylko niesamowite, ale też dziwne,
  • 2:41 - 2:43
    bo metale ogólnie tak się nie zachowują.
  • 2:43 - 2:47
    Oto spinacz do papieru.
    Po podgrzaniu nic się nie zmienia.
  • 2:47 - 2:51
    Obserwujemy zmianę fazy
    drutu z pamięcią kształtu,
  • 2:51 - 2:54
    gdy stop się nagrzewa.
  • 2:54 - 2:57
    W zimnym drucie atomy są
    rozmieszczone po przekątnej,
  • 2:57 - 2:59
    jak we wcześniej podanym
    przykładzie sali kinowej.
  • 2:59 - 3:02
    Układ ten nazywamy monoklinicznym,
  • 3:02 - 3:05
    a naukowcy nazywają tę fazę martenzytem.
  • 3:05 - 3:06
    Po podgrzaniu drutu
  • 3:06 - 3:09
    atomy ułożyły się w kolumny,
    jak w układzie siedzeń w samolocie.
  • 3:10 - 3:11
    To układ sześcienny.
  • 3:11 - 3:14
    Naukowcy nazywają tę fazę austenitem.
  • 3:14 - 3:19
    Podgrzane atomy płynnie zmieniły pozycję
  • 3:19 - 3:21
    i zawsze będą tak robić.
  • 3:21 - 3:25
    Ich ruch jest zsynchronizowany
    jak w niestrudzonej orkiestrze wojskowej.
  • 3:25 - 3:27
    Każdy atom robi mały ruch,
  • 3:27 - 3:31
    ale dodając wszystkie te ruchy do siebie,
    otrzymujemy zupełnie nowy schemat.
  • 3:31 - 3:35
    Niezła sprawa,
    ale do czego nam te materiały?
  • 3:35 - 3:37
    Widok nocnego nieba przypomina
  • 3:37 - 3:39
    o działaniu stopów z pamięcią kształtu.
  • 3:39 - 3:43
    Na Marsie wykorzystywane są
    do poruszania panelami łazika,
  • 3:43 - 3:45
    który bada otoczenie.
  • 3:45 - 3:48
    Jak nasz metal
    wyprostował się po podgrzaniu,
  • 3:48 - 3:51
    metale podtrzymujące panele
    poruszają się po podgrzaniu elektrycznym.
  • 3:51 - 3:54
    Gdy stop z pamięcią kształtu
    nie jest dłużej podgrzewany,
  • 3:54 - 3:57
    panel wraca do pierwotnego położenia
    dzięki sprężynie przeciwległej.
  • 3:57 - 3:59
    Na Ziemi stopy z pamięcią kształtu
  • 3:59 - 4:01
    służą do udrażniania zablokowanych arterii
  • 4:01 - 4:04
    jako stenty, czyli ściśliwe sprężynki,
  • 4:04 - 4:06
    które rozwierają naczynia krwionośne.
  • 4:06 - 4:09
    Stopy z pamięcią kształtu służą też
    do poruszania robotów
  • 4:09 - 4:11
    w motylach-zabawkach,
  • 4:11 - 4:12
    aparatach ortodontycznych
  • 4:12 - 4:17
    i w drutach staników,
    by zawsze leżały doskonale.
  • 4:18 - 4:20
    Znacie już sekret marki Victoria's Secret.
  • 4:20 - 4:24
    Po każdym cyklu w suszarce
    biustonosz będzie jak nowy.
  • 4:24 - 4:27
    Czy to na Marsie, czy w ustach,
  • 4:27 - 4:31
    niewielkie ruchy atomów
    mogą powodować wielkie zmiany.
  • 4:31 - 4:33
    Dzięki zrozumieniu zachowania atomów
  • 4:33 - 4:36
    można wytwarzać materiały,
    które ulepszają świat.
Title:
Magiczne metale, czyli jak działają stopy z pamięcią kształtu - Ainissa Ramirez
Description:

Zobacz całą lekcję tutaj: http://ed.ted.com/lessons/ainissa-ramirez-magical-metals-how-shape-memory-alloys-work

Od robotów po aparaty ortodontyczne i łazik na Marsie - zobaczcie, jak specjalny rodzaj metalu zwany stopami z pamięcią kształtu przyczynia się do rozwoju technologii na co dzień, z czego nie zawsze zdajemy sobie sprawę.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:46

Polish subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.