Giải mã màn ảo thuật 'kim loại biến hình' gây sốt

19:32 31/08/2017

(VietQ.vn) - Những màn ảo thuật "biến hình kim loại" phổ biến như "bẻ cong chiếc thìa trong nước" đã được rất nhiều ảo thuật gia sử dụng. Vậy các ảo thuật gia đã làm như thế nào?

Để làm được những màn ảo thuật "bẻ cong chiếc thìa trong nước" (nước nóng), các ảo thuật gia đơn thuần chỉ là áp dụng đặc tính của một hợp chất kim loại có tên gọi Nitinol.

Theo đó, khi uốn cong, thắt nút hay thậm chí xoắn ốc theo bất cứ cách nào, loại hợp kim này đều có khả năng “ghi nhớ” hình dáng ban đầu của chúng và trở lại trạng thái “như chưa từng có chuyện gì xảy ra”.

Nitinol là một trong các Hợp kim nhớ hình (Shape memory alloys – SMA) phổ biến nhất. SMA lần đầu được vô tình phát hiện vào năm 1961 bởi William J. Buehler, một nhà nghiên cứu người Mỹ.

Loại hợp kim SMA khi ấy có từ sự kết hợp giữa Nickel và Titanium, nhưng lại được phát hiện tại phòng thí nghiệm Buehler làm việc là Naval Ordnance Laboratory (NOL) nên mới có tên Nitinol.

Nitinol là loại hợp kim này đều có khả năng “ghi nhớ” hình dáng

Tiến sĩ Frederick E. Wang, một chuyên gia trong ngành vật lý tinh thể, là người đầu tiên chỉ ra rằng chính các thay đổi trong cấu trúc ở cấp độ nguyên tử đã giúp Nitinol nói riêng và các SMA nói chung có thể "ghi nhớ" hình dạng.

Một cách hiểu khác, thì Nitinol có thể ghi nhớ hình dạng theo quy luật chuyển biến giữa các pha, trong đó mỗi pha là một sự thay đổi trong cách sắp xếp cấu trúc nguyên tử.

Ví dụ ở trường hợp của Nitinol, hợp kim được làm lạnh sẽ chuyển sang pha lạnh - martensitic, nếu làm nóng lên sẽ lại về pha nóng - austenitic. Nếu ban đầu Nitinol được làm nóng - chuyển sang pha austenitic - và được tạo hình, đó sẽ là bước ghi nhớ. Khi làm lạnh - pha martensitic - dù bạn có bẻ cong, quấn rối nó như thế nào thì khi được làm nóng lên, nó vẫn trở về hình dạng như cũ mà thôi.

Ngoài ra, Nitinol có tính dẫn điện và gia công cơ khí rất tốt, có độ bền rất lâu, khả năng chống ăn mòn cao và có tính dẻo dai nên đã trở thành vật liệu tuyệt hảo khi ứng dụng làm những công cụ y học như chỉnh hình răng, tạo bộ lọc, ống đỡ động mạch, neo xương...

Lê Cao (T/h)