El nitinol es una superaleación compuesta de níquel y titanio que tiene varias propiedades interesantes y útiles que la distinguen de otras aleaciones, incluida la memoria de forma y la alta elasticidad. Si estas dos cosas no te resultan familiares, no te preocupes, te las explicaremos detalladamente en este blog.
¿Qué es exactamente el nitinol?
El nombre Nitinol se deriva de su composición y lugar de descubrimiento: níquel, titanio , artillería naval L.NOL fue un centro de investigación y desarrollo militar estadounidense que inventó accidentalmente el Nitinol en 1959 .
Originalmente formulado como una aleación resistente a la corrosión, se descubrió que el nitinol tenía propiedades excepcionales que desaparecían rápidamente, pero en la mayoría de las aplicaciones su notable resistencia a la corrosión lo complementaba.
¿Por qué es tan caro?
Aunque el nitinol se inventó en 1959, pasaron muchos años antes de que estuviera disponible comercialmente. Parte de la razón de esto es el alto nivel de control requerido para crear la aleación. La refundición por arco al vacío se utiliza para fusionar titanio y níquel, un proceso con altos costos operativos.
Además, como ocurre con muchas aleaciones, la composición es fundamental para el rendimiento del nitinol, ya que solo un cambio del 1 % en la proporción de Ni a Ti puede afectar la temperatura de transformación (y, por tanto, la usabilidad del producto) hasta en 100 °C. . .
Estos factores se combinan con el costo relativamente alto de las materias primas necesarias. es decir, titanio, explique por qué el nitinol cuesta tanto por unidad de peso.
Flexibilidad superior del nitinol
El nitinol puede doblarse y adoptar formas complejas más allá del punto de deformación plástica de la mayoría de los metales, actuando casi como un alambre flexible. Esto hizo posible su uso en diversas aplicaciones.
El nitinol puede estirarse hasta 30 veces más que los metales convencionales y aún así volver a su forma original.
Memoria de forma de nitinol
Quizás aún más sorprendente sea la capacidad del Nitinol para recordar su forma. Si un trozo de alambre de nitinol se deforma a una temperatura determinada, a menudo alrededor de 500 °C, volverá a esa forma cuando alcance la temperatura de transición, que suele rondar los 40 °C.
Lo hace gracias a los enlaces atómicos entre las filas de átomos que intentan volver a su forma cuando se calientan. El cambio de temperatura caliente a temperatura ambiente se produce cuando el material pasa de la fase austenítica a la fase martensítica.
¿Cuáles son los usos del nitinol?
El nitinol, una sustancia como ninguna otra, tiene usos creativos y únicos. Si bien su resistencia a la corrosión y su alta resistencia lo convierten en un material excelente para aplicaciones médicas, la aplicación realmente sorprendente es su función de memoria.
Nitinol en medicina: stents y aparatos ortopédicos
Un stent es un dispositivo que mantiene abierta una vena o arteria y, a menudo, es necesario cuando un paciente tiene una afección como la enfermedad arterial periférica. Un respaldo de nitinol parece un cilindro cuyo alambre forma una malla similar al refuerzo que se ve en una manguera de jardín.
El cirujano elige un stent cuyo diámetro exterior suele ser ligeramente mayor que el diámetro de la arteria dañada. El stent se comprime hasta aproximadamente la mitad de su diámetro final, lo que permite insertarlo fácilmente en una arteria o vena.
Una vez en su lugar, el calor del cuerpo humano hace que el Nitinol recuerde su forma original, evitando que colapse por la presión externa sobre la pared de la vena.
Los frenillos se utilizan en odontología para ajustar la posición de los dientes durante varios meses o años. Debido a que estos dispositivos deben ser fuertes, resistentes a la corrosión y muy flexibles, se utiliza nitinol para formar la estructura principal de muchos brackets y retenedores.
Aplicaciones prácticas de los efectos memoria del nitinol.
Existen muchas herramientas y dispositivos que aprovechan el efecto memoria del Nitinol, como actuar como agitador en agua caliente o como juguetes novedosos. Pero existen algunas aplicaciones muy útiles de este fenómeno.
Dado que casi todos los metales se calientan cuando se pasa una corriente eléctrica a través de ellos, se puede utilizar un trozo de nitinol como actuador y simplemente introducirlo en el sistema de energía a través de un circuito eléctrico que se genera. Esto es fantástico en situaciones en las que los motores eléctricos o los sistemas hidráulicos son demasiado voluminosos y difíciles de manejar.