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在羅斯教授的實(shí)驗(yàn)室里工作了一段時(shí)間，方紀(jì)新感到自己的動手能力有了很大的提高。ＷWＷ、qｂ⑸.cǒМ\。

中國學(xué)生思維能力強(qiáng)于動手能力，是普遍現(xiàn)象。

能有這樣的機(jī)會在這樣高水平的實(shí)驗(yàn)室里學(xué)習(xí)，提高，真是萬幸。

一段時(shí)間的摸索后，方紀(jì)新現(xiàn)，自己對于核物理學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，漸漸的被材料物理學(xué)所代替。

從科學(xué)歷史展的角度來講，每一次新材料的產(chǎn)生和現(xiàn)，都會為人類社會的進(jìn)步提供極大的動力。

遠(yuǎn)得不說，如今流行的納米技術(shù)，就是物理材料學(xué)研究的新領(lǐng)域。

而方紀(jì)新因?yàn)槟撤N莫名的原因，對此產(chǎn)生了極其濃厚的興趣。

金屬具有記憶，是一個(gè)偶然的現(xiàn)！

6o年代初，美國海軍的一個(gè)研究小組從倉庫領(lǐng)來一些鎳鈦合金絲做實(shí)驗(yàn)，他們現(xiàn)這些合金絲彎彎曲曲，使用起來很不方便，于是就把這些合金絲一根根拉直。

在試驗(yàn)過程中，奇怪的現(xiàn)象生了，當(dāng)溫度升到一定的數(shù)值時(shí)，這些已經(jīng)拉直的鎳鈦合金絲突然又恢復(fù)到原來的彎曲狀態(tài)。

他們都是善于觀察的有心人，又反復(fù)做了多次試驗(yàn)，結(jié)果證實(shí)了這些細(xì)絲確實(shí)具有“記憶”。

美國海軍研究所的這一現(xiàn)，引起了科學(xué)界的極大興趣，大量科學(xué)家對此進(jìn)行了深入的研究。

現(xiàn)銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鉬鎳合金、銅金鋅合金等也都具有這種奇特的本領(lǐng)。

人們可以在一定的范圍內(nèi)，根據(jù)需要改變這些合金的形狀，到了某一特定的溫度，它們就自動恢復(fù)到自己原來的形狀，而且這“改變——恢復(fù)”可以多次重復(fù)進(jìn)行，不管怎么改變，它們總是能記憶自己當(dāng)時(shí)的形狀，到了某一特定的溫度，就絲毫不差地原形再現(xiàn)。

人們把這種現(xiàn)象叫作形狀記憶效應(yīng)，把具有這種形狀記憶效應(yīng)的金屬叫作形狀記憶合金，簡稱記憶合金。

為什么這些合金能具有這種形狀記憶效應(yīng)？

它們是怎樣記住自己的原形？

用一般金屬學(xué)理論、自由電子理論是難以解釋合金的這種記憶效應(yīng)的。

記憶合金在一定的溫度條件下能回復(fù)到原形，卻為核外電子的運(yùn)動——隨溫度變化的運(yùn)動，提供了絕佳的例證。

眾所周知，合金的形成是在高溫條件下液態(tài)金屬的互熔。

由于液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)元的排異，導(dǎo)致了這種元素的結(jié)構(gòu)元與另一種金屬的結(jié)構(gòu)元相互均布，凝固后，其微觀結(jié)構(gòu)是不同種類的結(jié)構(gòu)元成比例的有序排列。

而電磁力是構(gòu)成合金物體的主要內(nèi)聚力。

電磁力是由價(jià)和電子的運(yùn)轉(zhuǎn)所形成，而電子的運(yùn)轉(zhuǎn)率隨溫度條件而變化的，所以，物體內(nèi)的電磁力大小、方向、作用點(diǎn)也是隨溫度條件而變化。

由此導(dǎo)致了金屬物體的內(nèi)力隨溫度條件而變化，只是這些變化在小溫差范圍內(nèi)不明顯，只有在較大溫度變化幾百攝氏度時(shí)才有表現(xiàn)。

一般金屬在受力后，能產(chǎn)生塑性變形，如一根鐵絲被折彎了，在折彎部位，電磁力受到外力的干擾，導(dǎo)致產(chǎn)生電磁力的價(jià)和電子的運(yùn)轉(zhuǎn)平面作出微量調(diào)整，一次塑性變形就完成了。

記憶合金由于是不同種類的結(jié)構(gòu)元相互摻和均布，盡管結(jié)構(gòu)元的個(gè)子、電磁力的大小不同，但各自都加快了自身的價(jià)和運(yùn)轉(zhuǎn)，在一定的溫度條件下相鄰相安。

在受到外力后，電磁力受到外力的干擾，價(jià)和電子的運(yùn)轉(zhuǎn)平面作出微量角度調(diào)整，物體產(chǎn)生塑性變形，在此塑性變形中，部分調(diào)整后的價(jià)和電子的運(yùn)轉(zhuǎn)是不舒展的。

當(dāng)溫度條件變化時(shí)價(jià)和電子的率隨之變化，溫度回復(fù)到相安舒展的轉(zhuǎn)變溫度條件時(shí)，不舒展的價(jià)和電子的運(yùn)轉(zhuǎn)立即回復(fù)到當(dāng)時(shí)的率，電磁力隨之生變化，使相鄰結(jié)構(gòu)元的價(jià)和運(yùn)轉(zhuǎn)也都作出相應(yīng)的調(diào)整，全部回復(fù)到原來的舒展?fàn)顟B(tài)，于是整個(gè)物體也都回復(fù)到了原來的狀態(tài)。

這就是記憶合金的記憶過程。

其實(shí)，金屬的記憶早就被現(xiàn)：把一根直鐵絲彎成直角9o°，一松開，它就要回復(fù)一點(diǎn)，形成大于9o°的角度。

把一根彎鐵絲調(diào)直，必須把它折到過18o°后再松開，這樣它就能正好回復(fù)到直線狀態(tài)，這就是中國成語中所講的矯枉過正。

其中，記憶力更好的合金就是彈簧，這里所說的是鋼制彈簧，鋼是鐵碳合金彈簧牢牢地記住了自己的形狀，外力一撤除，馬上回復(fù)到自己的原來的樣子，只是彈簧的記憶溫度很寬，不像記憶合金這樣有一個(gè)特定的轉(zhuǎn)變溫度，從而有了一些特別的功用。

利用記憶合金在特定溫度下的形變功能，可以制作多種溫控器件，可以制作溫控電路、溫控閥門，溫控的管道連接。

人們已經(jīng)利用記憶合金制作了自動的消防龍頭——生失火時(shí)，溫度升高，記憶合金隨溫度變化而變形，從而使閥門開啟，噴水救火。

制作了機(jī)械零件的連接、管道的連接，飛機(jī)的空中加油的接口處就是利用了記憶合金。

兩機(jī)油管套結(jié)后，利用電加熱改變溫度，接口處記憶合金變形，使接口緊密滴水油不漏。

制作了宇宙空間站的面積幾百平米的自展天線——先在地面上制成大面積的拋物線形或平面天線，折疊成一團(tuán)，用飛船帶到太空，溫度轉(zhuǎn)變，自展成原來的大面積和形狀。

現(xiàn)如今，記憶合金目前已展到幾十種，在航空、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有著用途，而且展趨勢十分可觀，它將大展宏圖，造福于人類。

正是基于對金屬材料記憶特性的深入了解，有人曾經(jīng)設(shè)想，工業(yè)化制造和生產(chǎn)一種記憶金屬。使之對于機(jī)械加工、修補(bǔ)、以及材料再生揮巨大的影響。

特別在軍事領(lǐng)域，因?yàn)檫@種材料的誕生，將可以組建一只打不垮的6軍、打不爛的空軍、炸不沉的海軍。這樣的軍隊(duì)將成為無敵之師。