Pametna žica

Komad nitinol žice spiralnog oblika stavi se u Petrijevu zdjelicu. U dodiru s vrućom vodom žica mijenja svoj oblik.

Pribor
Jedna laboratorijska čaša od 100 mL, Petrijeva zdjelica.

Kemikalije
Nitinol žica duga ~ 10 cm, vruća voda.

Postupak
Uzmite vruću vodu u posudu. Pokažite nitinol žicu prisutnima (najbolji način je da koristite kameru i video projektor). Promjenite oblik žice u  spiralu kao što pokazuje  Sl. 1 i stavite je u Petrijevu zdjelicu. Dodajte vruću vodu u posudu i promatrajte što se događa. Možete ponoviti pokus više puta.

Sl. 1. Na sobnoj temperaturi

Sl. 2. Žica podvrgnuta grijanju

Opažanje i rasprava
Pametna žica je napravljena od legure metala nikla i titana, također poznata kao nitinol. Dva metala su prisutna u približno podjednakim atomskim postotcima.
Ova legura pokazuje jedinstveni fenomen poznat kao oblik memorije, što znači da ima sposobnost da prolazi deformaciju na jednoj temperaturi, a zatim se oporavi u svoj izvorni oblik.
U ovom pokusu može se promatrati oblik promjene žice od spirale do blago savijenog oblika.
Fenomen memorije oblika temelji se na reverzibilnoj, čvrsto faznoj transformaciji poznatoj kao martenzitna transformacija. Jednostavno objašnjenje se odnosi na preuređenje atoma Ti i Ni.
Naime, na visokim temperaturama, memorijska legura ima kristalnu strukturu austenita i na niskim temperaturama spontano se pretvara u više kompliciranu monoklinsku kristalnu strukturu poznatu kao martenzit. Na sobnoj temperaturi, legura je potpuno martenzitna. Kada je podvrgnuta grijanju, počinje se formirati austenitna struktura.
Kada se martenzitna struktura podvrgne grijanju onda se ona transformira u austenitnu strukturu i time se vraća originalni oblik austenitne strukture. Tijekom izrade nitinol žice austenita faza je ona koja se pamti.

Mjere opreza
Radite pažljivo s vrućom vodom.

Sl. 3. Martenzitna transformacija