Из статьи ЭФФЕКТ КУРДЮМОВА вы узнали, что некоторые сплавы обладают "эффектом памяти": при температуре 400 °C из такой проволоки, трубки или полоски можно изготовить что-нибудь пространственное, и по охлаждении согнуть, смять, скрутить и пр. Но если потом такое деформированное изделие нагреть, оно возвращает изначальную форму.
Кроме того, в статье ЭЛЕМЕНТ ПЕЛЬТЬЕ вы прочли о том, что низкую температуру можно получить и вовсе без хладагента, подавая напряжение на пластину из определённого сплава: в этом случае одна её сторона будет нагреваться, другая - охлаждаться.
А есть, оказывается, группа сплавов, которые способны менять и температуру, и форму. Правда, для этого нужно поместить их в магнитное поле.
Речь идёт о так называемых СПЛАВАХ ГЕЙСЛЕРА, открытых ещё в 1898 году. Немецкий физик Фридрих Гейслер экспериментировал, сплавляя разные наборы металлов в разных пропорциях. И неожиданно выяснил, что если расплавить немагнитные Mn, Cu и Sn, получится нечто, способное притягивался к магниту (эти соединения относятся к классу интерметаллидов).
Оказалось также, что подобной особенностью обладают и другие сплавы с общей химической формулой Х2YZ. Сплав 𝐶𝑢2𝑀𝑛𝐴𝑙, состоящий из слабомагнитных по отдельности металлов - меди (50%), марганца (25%) и алюминия (25%) имеет почти такие же сильные магнитные свойства, как и железо и является ферромагнетиком.
А более всего интересен СПЛАВА ГЕЙСЛЕРА состава Ni2MnGa. У него ярко выражена эффекты памяти формы и сверхупругости, а замечательные магнитные свойства дают возможность управления этими эффектами с помощью магнитного поля, вплоть до изменения на глазах формы предмета из сплава при поднесении к нему магнита.
Небольшое отступление. Электроны в металлах и полупроводниках выступают в роли носителей электрического заряда. При этом очень важна их спиновая поляризация электронов - упорядоченность спинов (одно из свойств электрона).
Так вот, СПЛАВ ГЕЙСЛЕРА состава Co2MnSi имеет, практически, 100%-ю спиновую поляризацию, причём уже при комнатной температуре. А это открывает безграничные возможности для использования его в спинтронике. Не буду углубляться в физические дебри, скажу только, что данный сплав способен нагреваться и охлаждаться, в зависимости от того, находится ли он в магнитном поле или нет, и какой силы это поле.
А это, в свою очередь, намекает на самое очевидное: очень скоро холодильники с фреонами, аммиаком, изобутаном и прочими хладагентами уйдут в прошлое, а им на смену придут экологически чистые и, практически, бесшумные, на магнитокалорическом эффекте, с почти на 40% меньшим потреблением энергии. И с охлаждающими элементами из СПЛАВОВ ГЕЙСЛЕРА.
И коль скоро магнитное поле способно вызывать изменения температуры в обоих направлениях, вполне возможно, что эти же камеры можно будет использовать и как холодильники, как печки (!!!). Ну, чисто теоретически.
Несмотря на то, что с момента открытия Гейслером этой группы сплавов прошло более 125 лет, работа в данном направлении ведётся до сих пор. Например, удалось получить методом порошковой металлургии сплавы вида Co-Ti-Al, Fe-Ti-Al и Cu-Ti-Al.
Если пофантазировать, можно придумать ещё много направлений, в которых СПЛАВЫ ГЕЙСЛЕРА могут проявить себя во всей красе.
Карл Людвиг Давид Фридрих Гейслер, он же Хойслер (1 февраля 1866 – 25 октября 1947) - немецкий горный инженер, химик.
Родился в Дилленбурге, район Гессен, Германия, в семье владельца завода цветных металлов "Изабелленхютте". Учился в Боннском и Берлинском университетах, работал в Гёттингенском университете, сотрудничал с Марбургским университетом. А в 1902 году возглавил отцовское предприятие.
Гейслер мог запатентовать свои сплавы сразу же, ещё в XIX веке. Но из-за патентных споров публикация появилась лишь в 1903 году.
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!
