Сплавы с памятью формы

В начале лета новость о том, что в строительстве могут появиться совершенно новые сплавы с памятью формы, всполошила многих. Это то, что может изменить сегодня строительную сферу в принципе. SMA (сплавы с памятью формы) претендуют на широкое распространение в самых разных областях производства. Их суть в том, что при нагреве они возвращаются в ту форму, которая были им придана изначально, при этом совершенно неважно насколько сильную деформацию они получили.

Швейцарская разработка

Материалы, обладающие способностью восстанавливать свою форму, применяются в современном строительстве, однако новость касалась недавно законченного исследования швейцарцев, которое проводилось в Федеральной лаборатории по материаловедению. Там был разработан новый тип SMA. Сплавы рассматриваемого материала, применяемые сегодня, основаны на никель-титане, железе, но ни первый, ни второй вариант не подходит для строительства, т.к. для того чтобы деформированный объект принял изначальную форму его надо нагреть минимум до 400⁰С. Строительный раствор и бетон подобный температурный фактор выдержать не могут.

Новый сплав разрабатывался под руководством Христиана Лайненбаха. Его основу составляет железо-магний-кремний. За счет этого эффект восстановления формы активируется при температуре около 160⁰С. В результате этот материал можно применять с бетонной смесью.

Применение и масштабирование

Исследователи, которые проводили все необходимые эксперименты с новым SMA, говорят о том, что одной из сфер применения их творения могут стать мосты, требующие укрепления. Для этого вместо обычных систем предварительного напряжении арматуры в балку из бетона внедряется материал, который усилен стержнями, выполненными из железо-магний-кремниевого SMA. В процессе нагрева внедренный материал в оболочке из бетона будет пытаться вернуться к своей первоначальной форме, в результате чего будет оказывать на балку предварительное напряжение.

Предложенная технология со слов разработчиков может масштабироваться и применяться для предварительного напряжения полного пролета моста или какой-либо иной структуры с той силой, которая необходима. Для этого нужно будет просто подогревать пруты SMA путем пропускания через них банального электрического тока. По мнению ученых, найденный ими способ создания предварительного напряжения покажет себя как более рентабельный с точки зрения экономики по сравнению с использованием фибробетона, ребристой армированной стали и поверхностно смонтированного ламината.

Производственный процесс выпуска нового материала организовывался совместно с австрийским университетом Леобена, а также двумя германскими учреждениями. Ожидается, что развитием и продвижением нового материала на строительном рынке будет заниматься стартаповская компания re-Fer AG. Стоимость нержавеющей стали и нового материала могут быть сравнимы, но это только предположение.