Kjeveortopedisk apparatur

Et minnemetall er en legering som etter en deformasjon vil returnere til sin opprinnelige form når materialet varmes opp til en bestemt temperatur.

Minnemetalltypen nitinol er biokompatibel, det vil si at den ikke er skadelig i en levende organisme, hvilket har gitt legeringen mange medisinske bruksområder. Superelastiske bøyler for tannregulering er et viktig bruksområde. Bildet viser tenner med tannregulering.

Av .

Et minnemetall er en legering som etter en deformasjon vil returnere til sin opprinnelige form når materialet varmes opp til en bestemt temperatur.

Faktaboks

Også kjent som

hukommelseslegering eller hukommelsesmetall (engelsk: shape memory alloys)

Anvendelse av minnemetaller finner man i et bredt utvalg av teknologier, inkludert fjellsprengningsteknikk, medisin og romfart.

Fysisk beskrivelse

I hovedsak fremstår minnemetaller i to veldefinerte faser, kalt austenitt og martensitt. I spenningsfri tilstand er martensitt bare stabil ved lav temperatur. Når den dannes av austenitt ved en temperatursenkning, fås en karakteristisk tvillingstruktur som kan eksistere i flere varianter med forskjellige krystallografiske orienteringer. Minnemetall-martensitten er en likevektsstruktur, og omvandlingen fra austenitt er ikke betinget av høy avkjølingshastighet slik som i stål. Den lar seg lett deformere, og under prosessen omdannes strukturen til en tvillingfri martensittvariant. Austenittfasen er bare stabil ved høye temperaturer og finnes som én enkelt variant med kubisk romsentrert struktur (se krystallstruktur).

Historikk

Effekten ble første gang beskrevet i 1932, da med en gull-kadmium-legering (AuCd). Nikkel-titan ble først omtalt i 1962 og siden den gang er det arbeidet intenst med å forstå og utvikle legeringer for kommersiell bruk.

En nærmere undersøkelse av materialene kom først i stand i 1960-årene, da William J. Buehler (1923–2014) utviklet legeringen nitinol, et akronym for Nikkel, Titan, Naval Ordnance Laboratory i USA. Nitinol er biokompatibel, det vil si at den ikke er skadelig i en levende organisme, hvilket har gitt legeringen mange medisinske bruksområder, hvorav superelastiske bøyler for tannregulering er notert som den første. Blokkerte eller ødelagte blodårer kan leges ved å innføre et kort rørstykke (stent) i sammenpresset form, bringe den til ønsket sted ved hjelp av et kateter der legemstemperaturen utvider stenten og åpner/heler åren.

Typer

Noen av de viktigste minnemetallene er nikkel-titan-legeringer (NiTi), men også andre legeringer som kobber-zirkonium-aluminium (CuZnAl) og kobber-aluminium-nikkel (CuAlNi) benyttes i en viss grad.

Bruksområder

Minnemetaller brukes ortopedisk til å holde splintrede og brukne ben sammen, og kan ha en liknende oppgave i fiberoptiske koblinger. Minnemetaller kan gjøre sakser, tenger, klemmer og så videre fungerende uten bevegelige ledd, og er tilpasset kikkhullskirurgi. I større skala kan de brukes i antikke konstruksjoner for å bevare dem mot nedbrytende krefter under jordskjelv.

Minnemetalltråder som legges inn i bakkant, på over- og undersiden av en fleksibel flyvinge kan erstatte et komplisert hydraulisk system for flappmanøvrering. Brukt på tilsvarende måte har minnemetaller potensiale som muskler i roboter og kunstige lemmer.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg