形状内存合金-医疗应用

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亚博网站下载智能素材是一个有趣的领域 快速增长, 形状内存合金(SMAs)

SMA可经历大量塑料变形,但可随后通过加热恢复原型这些特性已导致各种行业各种应用的爆炸(参参表2)。

早期应用像温室开窗器 SMA开窗器提供依赖温度通风, 应用链表在1990年代大增先进应用之一是由超弹性SMA生成的塑胶手机天线,即使在极端变形后也能恢复形状,如投机

SMA形状恢复和超弹性特性在医疗应用中特别有趣和有利,这些应用正在快速增长。

历史记录

形状合金时间不长,但应用数之多出奇1962年发现一个重要的发现 机械变形二元合金 由等离子和镍组成 发现显示形状恢复效果

亚博网站下载许多其他可逆相变换材料当时已知,但Ni-Ti合金与其他二元制、二元制或四元式内存合金系统相比显示大可恢复线程值

亚博网站下载Ni-Ti合金物理性能使它成为里程碑发现,而为材料创建商业可行性应用范围证明Ni-Ti形内存合金的重要性发现事件可能欢乐

William Buehler曾从事高含镍合金燃气轮机零件工作,曾把微小的Ni-Ti合金留置在烟雾熔炉中制作的烟雾直接阳光台上Buehler及其同事午餐归来时,他们观察到所商形变换

Ni-Ti合金目前称Nitinol(由海军指令实验室制作,美国国防部部分组成),该名称已成为Buehler实验室SMAs常用标题之一

合金类型

发现Ni-Ti后,至少发现15种二元式、二元式和四元合金类型显示形状变异和变形后稀有弹性特性其中一些合金类型和替代物见表1

表1形状内存合金类型

.	.
--镍	铁锰-硅
尼克-台联包	尼克泰南
黄金馆	镍-铁-锌-铝
铁-锌-铜-铝	铜-铝-铁
-氮-铝	核
铀核素	-copper-zic
hium-tium-nickel	--

原创镍-合金从主动温度范围、可回收松动能、循环性能和相对简单热处理方面有一些最有益的属性

包括Ni-Ti在内的合金有两种泛属性-即热导形状恢复和超弹性或伪弹性后一种表示弹性状态SMA可承受约十倍于spring-eel等量变形,并预期完全恢复原形几何

几百万周期中可以实现这一点合金能量密度可用良好效果生成高强度驱动器-例如,现代DC刷新电机质量比热激活Ni-Ti合金高5至10倍执行相同任务

超弹性Ni-Ti合金使用合金即加压与数个其他合金一样,这些压力可以通过退火过程消除压强条件被称为应力驱动马腾石,这与冷热工作相同

SMAs,主要是镍-,从多种渠道商业上可获取与其他金属产品相比,全球生产量小(1998年生产约200吨),原因是熔化/伪造生产过程问题1999年材料成本高至0.30-1.50美元(UK0.20-UK1.00)。

顺理成章,当前应用大都只需要少量材料全球增产(如1990年代相当可观的增产),物价应下降线条条条条条条条条和板块很容易获取,并制造交火粉、合金泡沫和高纯度飞溅目标

医学应用

表格范围SMAs性能使其对各种医学应用非常有用举例说,线形变形小剖面可添加到体腔或动脉中,最小几率引起外伤定位后从约束导管释放出设备后,由体热触发并返回原“存储式”形状

通过直接接触或远程热输入扩展设备容量后,推介了最小侵入性或密钥孔外科新方法包括动态特性工具,如小夹子、strapps和操作器基于SMA的设备可扩展、拉动、压缩、推开等,使得手术中挑战性或问题任务完全可行(参考表2医疗应用和其他应用)。

表2当前形状内存合金应用实例

.	.
帮助残疾人	微动器
机翼/拉特调整器	手机天线
反标定设备	ododic弧线
动画剪片	薄膜移植
汽车自动调温器	管道连接
盲文打印打孔	机器人驱动器
卡特引导线	石块拆分
冷启动驱动器	根渠道演练
避孕器械	卫星天线部署
电路破解器	分类校正
fibre光学联结	太阳驱动器
滤波柱	光谱框架
火堆	蒸气阀门
消防喷洒器	斯坦茨
天然气排出	开关振荡器
梯脚架	自动调温器
内透镜机架	下线内膜
Ketle开关	振荡大坝
密钥洞工具	ZIF连接器
密钥孔外科器械

纹理

热导弹性恢复属性允许小量转换为大量stent实例说明设备应用此概念脉冲可支持或放大人体中阻塞管道

冠动脉疾病是世界范围死亡的主因,由动脉内部墙上生长元件所引起最小化动脉剖面并随后减少流血到心肌

stent可用变形形状加进,换句话说,直径小一些实现时导管内嵌串通动脉从导管部署时,指令扩展为适当的直径,并有足够的力打开容器lumen并恢复血液流

同一方法可用于人体多道中,包括esopagus系统、bilic系统、气管和小便系统气球辅助扩展或自扩展技术逐年应用到数以百万计的这些脚本上,数字在逐步增加

无法通过小外部切分直接引入导管复杂动脉通道这是因为导管相对不灵活和单机不易控制确定导线访问右站点,首先必须添加导线超弹性Ni-Ti合金可非常有效用于此应用变形性、可归性、恢复和低抽效果允许外科医生把高度弹性向导线放入适当位置

向导线尾端通过导管侧洞或中洞输入导线只能直达向导线布置-它像铁路线引导线大都可保持原位,而多项任务的其他导管使用同道引导线

Vena-Cava滤波

Vena-cava滤波记录相对较长正数现场直播应用程序滤波器使用Ni-Ti线设计,并用外心室捕获血块,如果允许流出流出流出系统自由移动则会致命专用滤波捕捉这些小块块,阻截它们进入肺系统并导致肺栓塞

vena-cava滤波小圆柱状测量直径约2.0-2.5毫米卸载时形成伞形构造用电网网格间距设计,小到可以捕捉凝块举超弹性性能的例子, 但也有一些商业上可用热激活Venacava滤波器

牙牙学应用

另一项具有商业意义应用是使用超弹性和热形状恢复合金对牙调和应用几年来,不锈钢大线一直用于修复牙错位

微小的“伸展度”和容积特征但它可能造成极大程度的不适牙向校正力下降时,不锈钢丝必须重新加压初步处理阶段,可能有必要访问正牙学家,以每三至四周重新加固电线一次

超弹性电线目前用于这些纠正动作由于其弹性性能和可扩展性,不适度可大幅下降,因为SMA长段持续微调压力回调器访问量每年减为3或4次

连续、温和和整改力显示超弹性SMAs非同寻常弹性性图解扩展图反负载生成直横向线合金显示非Hookean,不同于碳钢和其他springs,常量从由Ni-Ti合金构成的springs产生

除张力大道外,还有其他超弹性正调设备可用,可线性移动牙位,因为牙间间距不均半年六毫米运动可减少不适并有装置可应用推力处理牙形

正交师使用模块化工具箱,并用嵌套括号固定牙上,并随后用括号固定并引导弧线其余线形可安装到括号上推送、转动、拉动或强推其他运动,帮助为临床或表面原因采取纠正性措施类似口服SMA设备在试验中证明非常有效,在欧洲商业上可使用

亚博网站下载其他相关SMA设备也用于修复骨折-形状内存素量固定到骨零件上,这些主菜用稳定清晰的力量拉起两块并发,因为SMA由身体加热并开始恢复原创配置作用力帮助将两块骨归并智能“愈合”功能是SMA对未来许多应用大有需求的原因