有记忆力的神奇合金_趣味物理-查字典物理网

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在美国加里福尼亚州的道格拉斯宇航用品公司里，有一台发动机正在运转。它不烧油，不烧天然气也不用电，而是单靠温水就能工作。

这台发动机的动力部件，是一组用叫做“镍钛诺”的镍和钛的合金制成的环状物。这种合金有可能深刻改变我们这个急于寻求新能源的世界的命运。研制这台发动机的科学家估计，镍钛诺发电，在成本上与用石油、天然气和核燃料发电相比，具有压倒优势。

近20年来，全世界有几十个实验室，默默地，有时甚至是秘密地，对镍钛诺的性能进行研究。大家公认它是最引人注意的一种金属材料。越来越多的科学家对镍钛诺既感兴趣，又迷惑不解。

在室温下，一根镍钛诺丝像钢一样坚硬;但一浸入冷水，它就突然变得柔软，一扭就弯。折弯后，可以保持弯度。再浸人热水中时，它会突然像苏醒过来的样子，狠狠地弹回到原来的形状。简而言之，它有一种形状记忆的反应能力，是一种固态能源转换系统，只要由冷变热，每平方英寸就能产生55吨的力量。

镍钛诺的奇特性质是美国海军军械实验室于1958年发现的。这项发现很偶然。当第一批镍钛诺锭从炉中冶炼出来时，美国海军冶炼合金钢的冶金专家威廉·巴克勒照常拿起两根手指粗细的金属锭互相敲了敲，它们发出单调、　哑的声音，毫无值得惊异的地方。但是，几分钟以后，巴克勒发现，另外两根同一批出炉的镍钛诺锭相敲时，却发出银铃般的声响。唯一的区别在于温度：第二对镍钛诺锭刚从炉中取出，温度较高。

不久以后，在一次美国海军科学家的会议上，巴克勒展示了镍钛诺的另一种特性：无论你把它弯曲多少次，它一点也不表现出通常金属要呈现的“疲劳”现象。同其他合金一样，镍钛诺被弯曲时，弯曲地方的温度升高，恢复原状时，弯曲的地方的温度也随即降低。

一位与会的科学家在点燃烟斗以后，用打火机把一根弯成蛇腹形的镍钛诺丝烘烤了一下，它立即弹开变直。“这就是事情的转折点，”巴克勒说。

虽然它具有这些无敌的特性，但一直到1973年，才由加州伯克利的劳伦斯实验室的发明家里奇韦·班克斯利用它获得了一个重要但未引人注意的突破：他制造出一台镍钛诺热能发动机的样机。

班克斯的新发明是一个平放在中心轴上的轮盘，轮盘的每根辐条上都悬挂着一根U形的镍钛诺丝，其末端都连接着一个能沿辐条滑动的套筒。当U形丝浸入轮下水槽的热水中时，它就弹开，产生的能量推动轮子旋转。

围观的科学工作者敏锐地预感到这项发明的划时代的意义。当时，劳伦斯实验室主任、诺贝尔奖金获得者埃德温·麦克米伦顺手拿了一只装擦手纸的盒子，挥笔快速计算了一下：这台小机器产生的功率约为半瓦。今天，这个盒子已经成为这台镍钛诺热能机的非正式档案的一部分。

班克斯使机器连续运转，想对环状镍钛诺丝的疲劳迹象进行观察。奇怪的是，在旋转了几十万圈之后，机器竟然越转越快。原因是镍钛诺将“记忆力”发展成为双程的，它“学会”了在冷水中恢复它原来的U形的形状。这样一来，在水槽的热水一侧镍钛诺弹开时产生的能量，就可以少消耗一些用于压弯水槽冷水一侧的镍钛诺丝，因而净得的能量就增多了。

美国能源局和世界银行对镍钛资源在全球的分布进行了初步研究，认为这两种元素储量丰富，价格也不贵(每磅10美元左右)，同时分布均匀。因此有人认为，到本世纪末，将会出现一个镍钛诺工艺学和镍钛工业;也许在世界上一些地方还会有镍钛诺经济学问世。石油、煤等化学燃料时代的爆裂轰鸣声，将被数以百万计的镍钛诺热能机上的无数镍钛丝、杠杆、圆圈、滑轮、弹簧、叶片、鳍片、皮带轮等连续地在热水和冷水中循环的轻柔的溅水声所代替，通过这种金属晶体的晶格振动产生的某种神秘的力量，使这些金属记忆、忘却，再记忆、再忘却，再记忆……从而取得无限的安全而清洁的再生能源。

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