جایگزین هایی نانویی برای ستون فقرات ، عکس - مجله تخصصی کامپیوتر

آلیاژهایی که بعد از تغییر شکل یافتن یا دفرمه شدن می توانند به ساختار اولیه خود بازگردند به اصطلاح حافظه شکلی دارند. این پدیده و نیروهای منتج از آن در بسیاری از سیستم های محرک مکانیکی به عنوان مثال در ژنراتورها یا پمپ های هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرند.

با این حال، استفاده از این تاثیر حافظه شکلی در مقیاس کوچک نانویی امکان پذیر نبوده است. اشیای ساخته شده از آلیاژ حافظه شکلی تنها در صورتی می توانند به شکل اولیه خود برگردند که بزرگتر از حدود 50 نانومتر باشند. محققانی از موسسه ETH زوریخ پیروز شدند با استفاده از مواد سرامیک این محدودیت را پشت سر بگذارند.

در یک مطالعه منتشرشده در نشریه ارتباطات طبیعت، آنها تاثیر حافظه شکلی را روی لایه ای با ضخامت حدود 20 نانومتر و ساخته شده از موادی موسوم به اکسید فریک (ferroic oxides) نشان دادند. این دستاورد اکنون امکان پیاده کردن تاثیر حافظه شکلی را در ماشین های ریز در مقیاس نانو فراهم ساخته است.

معمولا در نمونه های دیگر، حافظه شکلی بر اثر دستکاری گرمایی یا مغناطیسی تغییر می نماید. این واکنش به انرژی الکتریکی برای کاربردهای گسترده تری مناسب است. این اکسیدها به دلیل انعطاف پذیری بالا می توانند جایگزین فیبرهای ماهیچه ای یا بخشی از ستون فقرات شوند.

گستره کاربردها بعلاوه می تواند شامل دستگاه های الکترونیکی قابل انعطاف و سیستم های رباتیک نرم باشد. چنین اکسیدهایی با حافظه شکلی می توانند از جمله برای فراوری نانوربات هایی بکار روند که در بدن انسان کار گذاشته می شوند و می توانند سلول ها را تحریک و بافت آنها را ترمیم نمایند. این نانوربات ها به وسیله میدان مغناطیسی خارجی می توانند تحریک شوند تا به شکل دیگری درآیند و کارکرد خاصی را در بدن انسان به انجام برسانند.

5858