تم اعداد المقالة من قبل الاء خالد عبد الرضا <br />في عالم يتسارع نحو التطور التكنولوجي، ظهرت المعادن الذكية كإحدى الابتكارات الثورية التي تمتلك القدرة على تغيير شكلها والاستجابة للبيئة المحيطة بها. ومن بين هذه المعادن، تبرز سبائك ذاكرة الشكل (Shape Memory Alloys - SMA)، وهي مواد معدنية تمتاز بقدرتها على "تذكر" شكلها الأصلي بعد التشوه، والعودة إليه عند تعريضها لدرجة حرارة محددة. هذا السلوك الذكي جعلها مثالية للاستخدام في مجالات حيوية مثل الطب والفضاء.<br />ما هي سبائك ذاكرة الشكل؟<br />سبائك ذاكرة الشكل هي مواد معدنية، أبرزها سبيكة النيكل-تيتانيوم (NiTi) المعروفة باسم نيتينول (Nitinol)، وتتميز بظاهرتين رئيسيتين:<br />تأثير ذاكرة الشكل: القدرة على الرجوع للشكل الأصلي بعد التسخين.<br />المرونة الفائقة (Superelasticity): مقاومة تشوه عالية تعود تلقائيًا بعد إزالة الحمل.<br />استخدام SMA في الطب<br />1. الدعامات (Stents):<br />تُستخدم سبائك SMA لصنع دعامات توضع داخل الشرايين لتوسيعها بعد الانسداد. يتم إدخالها بشكل مضغوط، وعند وصولها لدرجة حرارة الجسم، تتمدد تلقائيًا لتستقر في مكانها.<br />2. الأدوات الجراحية الذكية:<br />بفضل مرونتها العالية، تُستخدم في أدوات جراحية دقيقة يمكنها تغيير شكلها داخل الجسم لتقليل الحاجة إلى الجراحة المفتوحة.<br />3. تقويم الأسنان:<br />تُستخدم أسلاك SMA في تقويم الأسنان لأنها تولد قوة ثابتة مع الوقت، مما يجعل العلاج أكثر راحة وفعالية.<br />استخدام SMA في الفضاء<br />1. آليات التحكم الذاتي:<br />تُستخدم في تصنيع أجزاء قادرة على تغيير شكلها تلقائيًا حسب الظروف، مثل أجنحة الأقمار الصناعية التي تفتح تلقائيًا عند الوصول إلى الفضاء.<br />2. أنظمة الطيران الفضائي:<br />تمكّن هذه المعادن من تقليل الوزن عبر استبدال الأنظمة الهيدروليكية المعقدة بأجزاء SMA القادرة على الحركة والتحكم الذاتي.<br />3. حماية المركبات من الصدمات:<br />يمكن استخدام SMA لامتصاص الطاقة الناتجة عن الاصطدامات، مما يقلل الأضرار على مركبات الفضاء أو الروبوتات الاستكشافية.<br />مزايا وتحديات<br />المزايا:<br />خفيفة الوزن<br />موثوقة وقليلة الصيانة<br />استجابة دقيقة للتغيرات الحرارية<br />التحديات:<br />تكلفة التصنيع المرتفعة<br />الحاجة إلى تحكم حراري دقيق<br />عمر تشغيلي محدود لبعض التطبيقات<br />الخاتمة<br />تعد سبائك ذاكرة الشكل (SMA) مثالاً رائعًا على تطور المواد الذكية ودورها المحوري في المستقبل، خاصة في مجالات تتطلب الدقة، والاستجابة البيئية مثل الطب والفضاء. ومع استمرار الأبحاث، من المتوقع أن تتوسع استخداماتها لتشمل المزيد من المجالات، وتحدث تحولًا نوعيًا في التقنيات الحديثة.