Applications des alliages à mémoire de forme

　　L'alliage à mémoire de forme, grâce à sa capacité de réponse supérieure à un million de fois, est souvent appelé « alliage vivant ». C'est précisément parce que l'alliage à mémoire de forme est un « alliage vivant » que l'on peut, en utilisant ses changements de forme à une certaine température, concevoir toutes sortes de dispositifs de contrôle automatique. Ses applications ne cessent de se développer.

　　Applications mécaniques

　　L'alliage à mémoire de forme est très largement utilisé. Par exemple, les goupilles de fixation et les raccords de tuyaux dans les machines, les détecteurs d'incendie, les connecteurs et la brasure de circuits intégrés dans les appareils électroniques, les valves cardiaques artificielles, les tiges de redressement de la colonne vertébrale, la réparation et la chirurgie esthétique du crâne, l'orthodontie et la chirurgie de réparation de la mâchoire en médecine, etc. Il jouera également un rôle magique dans les satellites de communication, les téléviseurs couleur, les contrôleurs de température et les jouets, et deviendra un nouveau matériau dans les domaines de la navigation moderne, de l'aéronautique, de l'astronautique, des transports, du textile léger, etc. L'alliage à mémoire de forme a déjà été utilisé dans les raccords de tuyaux et le contrôle automatique. Des manchons en alliage à mémoire de forme peuvent remplacer le soudage. La méthode consiste à dilater d'environ 4 % l'extrémité intérieure du tube à basse température. Lors du montage, les tubes sont assemblés. Une fois chauffé, le manchon se rétracte et reprend sa forme d'origine, formant ainsi une jonction étanche. Le système hydraulique des avions de la marine américaine utilise 100 000 de ces raccords, et il n'y a jamais eu de fuite ou de dommage au cours des années. La réparation des tuyaux endommagés des navires et des champs pétrolifères sous-marins est très facile avec des accessoires en alliage à mémoire de forme. Dans certains endroits difficiles d'accès, des goupilles en alliage à mémoire de forme sont utilisées. Elles sont insérées dans le trou et chauffées, et leur extrémité se replie automatiquement pour former un assemblage unilatéral.

　　L'alliage à mémoire de forme est particulièrement adapté au contrôle thermique et thermo-mécanique automatique. Des bras à ouverture et fermeture automatique à température ambiante ont été fabriqués. Ils peuvent ouvrir les fenêtres d'aération pendant la journée sous l'effet du soleil et les fermer automatiquement lorsque la température ambiante baisse le soir. Il existe également de nombreuses solutions de conception de machines thermiques à alliage à mémoire de forme. Elles peuvent toutes fonctionner entre deux milieux ayant une faible différence de température, ouvrant ainsi de nouvelles voies pour l'utilisation de l'eau de refroidissement industrielle, de la chaleur résiduelle des réacteurs nucléaires, de la différence de température océanique et de l'énergie solaire. Le problème actuel est que l'efficacité est faible, seulement de 4 à 6 %, et nécessite des améliorations.

　　Applications médicales

　　L'application de l'alliage à mémoire de forme en médecine est également remarquable. Par exemple, les plaques osseuses utilisées pour la réparation osseuse peuvent non seulement fixer les deux segments d'os fracturés, mais aussi exercer une force de compression lors de la restauration de leur forme d'origine, forçant ainsi la jonction des os fracturés. Les fils orthodontiques, les clips longs pour le traitement des anévrismes cérébraux et des canaux déférents, les plaques de redressement de la colonne vertébrale, etc., sont tous activés par la température corporelle après leur implantation. Le filtre à caillots sanguins est également un nouveau produit en alliage à mémoire de forme. Une fois implanté dans la veine, le filtre, initialement étiré, reprendra progressivement sa forme de réseau, empêchant ainsi 95 % des caillots sanguins d'atteindre le cœur et les poumons.

　　Le cœur artificiel est un organe plus complexe. Associées à une chambre ventriculaire en membrane élastique, les fibres musculaires en alliage à mémoire de forme peuvent imiter le mouvement de contraction du ventricule. Le pompage d'eau a déjà été réussi.

　　Parce que l'alliage à mémoire de forme est un « alliage vivant », en utilisant ses changements de forme à une certaine température, on peut concevoir toutes sortes de dispositifs de contrôle automatique. Ses applications ne cessent de se développer.

　　Applications précoces

　　Les premières applications des alliages à mémoire de forme concernaient les raccords de tuyaux et les éléments de fixation. Un manchon dont le diamètre intérieur est inférieur de 4 % au diamètre extérieur du tube à connecter est usiné à partir d'un alliage à mémoire de forme. Puis, à la température de l'azote liquide, le manchon est dilaté d'environ 8 %. Lors du montage, ce manchon est sorti de l'azote liquide et les tubes à connecter sont insérés de chaque extrémité. Lorsque la température remonte à la température ambiante, le manchon se rétracte, formant ainsi une étanchéité serrée. Ce type de connexion assure un contact étroit et une étanchéité, surpassant largement le soudage, et est particulièrement adapté aux applications dangereuses telles que l'aérospatiale, l'industrie nucléaire et les oléoducs sous-marins.

　　Applications dans les technologies spatiales

　　L'application prometteuse de l'alliage à mémoire de forme se situe dans le domaine des technologies spatiales. Le 20 juillet 1969, le module lunaire d'Apollo 11 a atterri sur la Lune, réalisant le rêve du premier voyage humain sur la Lune. Après avoir atterri sur la Lune, les astronautes ont placé une antenne hémisphérique de plusieurs mètres de diamètre sur la Lune pour envoyer et recevoir des informations vers la Terre. Une antenne de plusieurs mètres de diamètre a été transportée dans le petit module lunaire jusqu'à l'espace. L'antenne était faite d'un alliage à mémoire de forme, alors récemment inventé. Un matériau en alliage à mémoire de forme extrêmement fin a d'abord été fabriqué selon les spécifications requises dans des conditions normales, puis sa température a été abaissée pour le comprimer en une boule, avant d'être placé dans le module lunaire et envoyé dans l'espace. Une fois placé sur la surface lunaire, sous l'effet du soleil, la température augmente et, lorsqu'elle atteint la température de transformation, l'antenne « se souvient » de son aspect d'origine et se transforme en une grande forme hémisphérique.