Il futuro è adesso: leghe a memoria di forma
Anche se sembra fantascienza, i metalli in grado di mutare forma e di "ricordare" la loro forma precedente sono oggi utilizzati nell'industria automobilistica, aerospaziale, biomedica e robotica.
Poiché i loro impieghi sono così diversi, questi metalli prendono molti nomi, tra cui lega a memoria di forma (SMA), metallo intelligente, filo muscolare e lega intelligente. In parole povere, le SMA sono miscele di metalli appositamente formulate che, dopo essere state deformate, sono in grado di rielaborare la propria forma originale. Il trucco consiste nel riscaldare lo SMA deformato fino alla sua "temperatura di transizione", che attiva la proprietà di memoria dello SMA in modo che ritorni alla sua forma precedente. Naturalmente, la lega non ricorda la sua forma originale come una persona ricorda cosa ha mangiato a colazione. Invece, quando la SMA viene prodotta, i metalli vengono lavorati in modo tale da stabilire una "forma madre".
Nell'articolo del 1993 "Memory Metal", George Kauffman e Issac Mayo descrivono il processo di produzione di una delle SMA più versatili e comuni, una combinazione di nichel e titanio chiamata nitinol. "Il metallo deve essere tenuto in posizione e riscaldato a circa 500°C. L'alta temperatura fa sì che gli atomi siano in grado di mantenere la forma originale. L'alta temperatura fa sì che gli atomi si dispongano nel modo più compatto e regolare possibile, dando luogo a una rigida disposizione cubica nota come fase austenitica".
Le SMA possono essere suddivise in due tipi: con memoria unidirezionale o con memoria bidirezionale. La memoria unidirezionale indica che il metallo può essere modellato e rimodellato per mantenere posizioni diverse, ma una volta esposto alla sua temperatura di transizione, ritorna alla sua forma originaria. L'effetto memoria bidirezionale si osserva negli SMA che addestrano il metallo a ricordare una forma a una temperatura inferiore e una forma diversa a una temperatura elevata.
Le modalità di utilizzo variano a seconda dell'industria; le SMA sono state incluse in progetti aerospaziali per motori più silenziosi, accoppiamenti a memoria di forma per tubazioni dell'olio e dell'acqua, sedili di automobili, "muscoli" di robot e altro ancora. Le applicazioni mediche delle SMA hanno avuto molto successo. Gli stent SMA sono utilizzati nelle procedure di angioplastica delle arterie periferiche per mantenere aperte le arterie, la SMA permette di realizzare montature di occhiali flessibili e apparecchi dentali che esercitano una forza costante sui denti di chi li indossa.
Se non avete ancora visto le leghe a memoria di forma in azione, probabilmente lo farete. Ogni giorno se ne immaginano nuovi usi. Dagli smartphone alla robotica, fino ai motori, le SMA sono un materiale futuristico che viene utilizzato proprio ora.
