Les chercheurs ont développé un nouvel alliage à base de cuivre qui présente un effet de mémoire de forme spéciale à des températures aussi basses que -200 ° C. L'œuvre a été publiée dans la revue Génie des communications.
Les alliages de mémoire de forme peuvent être déformés en différentes formes lorsqu'ils sont froids, mais reviendront à leur forme d'origine lorsqu'ils sont chauffés (comme si « se souvenant » de leur état par défaut, comme la mousse à mémoire). Ce nouvel alliage passionnant a le potentiel d'être utilisé pour l'équipement spatial et les technologies liées à l'hydrogène, où des environnements difficiles et froids inférieurs à -100 ° C sont la norme.
Les alliages de mémoire de forme précédemment étudiés en utilisant Ni-Ti n'ont pas pu maintenir leur capacité de mémoire de forme inférieure à -20 ° C, malgré leurs caractéristiques autrement pratiques.
En revanche, les alliages de mémoire de forme existants connus qui peuvent réellement fonctionner en dessous de -100 ° C ne conviennent pas à une implémentation pratique. Cette étude a relevé le défi de trouver le premier matériau d'actionneur fonctionnel capable d'une grande sortie de travail à des températures inférieures à -100 ° C.
Les actionneurs sont des composants qui transforment une sorte d'entrée en énergie mécanique (mouvement). Ils peuvent être trouvés non seulement dans les machines à destination de l'espace, mais dans les appareils quotidiens tout autour de nous.
Les chercheurs, de l'Université de Tohoku, de l'Université d'Iwate, de la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), de l'observation astronomique nationale du Japon, de l'Université de Tokyo City et de l'Université Kyoto, prototypé un interrupteur de chaleur mécanique à l'aide d'un nouvel alliage (Cu-Al-Mn) comme actionneur.
Cet interrupteur s'est avéré fonctionner efficacement à -170 ° C, contrôlant le transfert de chaleur en basculant entre les états de contact et sans contact sur la base des changements de température. La température de fonctionnement de l'alliage peut être ajustée en modifiant sa composition.
« Nous étions très heureux quand nous avons vu que cela fonctionnait à -170 ° C », a déclaré Toshihiro Omori (Université Tohoku). « D'autres alliages de mémoire de forme ne peuvent tout simplement pas faire cela. »
L'alliage Cu-Al-Mn est le premier matériau d'actionneur capable d'une grande sortie à des températures inférieures à -100 ° C. Ce développement ouvre la voie à la réalisation d'actionneurs à haute performance qui peuvent fonctionner même dans des conditions cryogéniques, qui n'ont pas pu être réalisées auparavant.
Les applications potentielles comprennent un interrupteur de chaleur mécanique fiable pour les systèmes de refroidissement dans les télescopes spatiaux. La simplicité et la compacité de ces commutateurs de chaleur mécaniques en font une technologie cruciale pour les futures missions spatiales et pour faire progresser les initiatives neutres en carbone comme le transport et le stockage d'hydrogène.
