Magical metals, how shape memory alloys work - Ainissa Ramirez

Translator: mabbast chato Reviewer: Daban Q. Jaff

Today we're talking about weird materials

ئەمڕۆ باسی کانزا نامۆکان دەکەین

that we use in space, in robots and in your mouth.

کەوا لە بۆشایی ئەسمان، لە ڕۆبۆتەکان و لە نێو دەمت بەکاریان دەهێنین.

I'm talking about shape memory alloys.

لەبارەی دڕشتە وەبیرهێنەرەوی شێوەکانەوە قسەدەکەم.

Like the name says,

هەروەکو ناوەکی گوتم.

these are metals that remember different shapes.

ئەم کانزایانە کە شێوە جیاوازەکان وەبیردەهێنەوە.

To understand how these metals work,

بۆئەوەی تێبگەین چۆن ئەم کانزایانە کاردەکەن،

we've got to talk about atoms and organizing.

پێویستە باسی ئەتۆمەکان و ڕێکخستن بکەین.

Let's talk about atoms first.

دەی با سەرەتا باسی ئەتۆمەکان بکەین.

Atoms are tiny bits of matter that you cannot see with your eye

ئەتۆم مادەی بچووکن کەوا بە چاوەکانت نایبینیت

yet they make up everything in our world,

لەگەڵ ئەمشدا هەمووشتیک لە جیهانەکەمان دروست دەکەن.

from the chair that you're sitting on to your cell phone.

لەو کورسیەی لەسەر دایەنیشی تا مووبایلەکەشت.

Atoms have some surprising ways of behaving too.

ئەتۆمەکان هەندێک شێوەی سەرسوڕهێنەری ڕەفتاریان هەییە.

We'll talk about that shortly.

بە کورتی باسی ئەمە دەکەین.

Now, how big is an atom?

ئێستا، ئەتۆمێک چەندە گەورەیە؟

Well, imagine pulling one of your hairs out of your head

باشە، خەیاڵبکە یەکێک لە تاڵەکانی قژت لەسەر ڕادەکێشیت

and whittling it like a stick 100,000 times.

و وەکو کۆچان ١٠٠،٠٠٠جار دەیتاشیت.

One of those shavings would be the width of an atom.

یەکێک لەم تاشینانە دەبێت بە پانی ئەتۆمێک.

They're that small.

ئەوان ئەوەندە بچووکن.

Now let's talk about atoms and organizing.

ئێستا با باسی ئەتۆمەکان و ڕێکخستن بکەین.

You may not know this, but atoms arrange themselves

لەوانەیە ئەمە نازانیت، بەڵام ئەتۆمەکان خۆیان ڕێکدەخەن

similar to the way we humans arrange ourselves.

بەهەمان شێوەی مرۆڤ چۆن خۆی ڕێکدەخات.

Sometimes they sit in rows, like we do

هەندێک کات بەشێوەی ڕێز دادەنیشن وەکو ئێمە

on a bus or an airplane.

چۆن لە ناو پاس و فرۆکە دادەنیشیین.

We call that seating arrangement a phase.

بەو شێوازی ڕێکخستنە دانیشتنە دەڵێین دۆخ.

Other times they sit diagonal from each other,

هەندێک جاری دیکە لەلای یەکتری بەشێوەی لێژ دادەنیشن،

sort of like seats in a movie theater or sports stadium.

هەروەکو جۆری شوێنی دانیشتنەکانی سینەما و گۆڕەپانی وەرزشی.

This is another phase.

ئەم دۆخێکی دیکەیە.

When atoms move from one seating to another

کاتێک ئەتۆمەکان لە شوێنێکی دانیشتنەوە بۆ شوێنێکی دیکە دەجوڵێن

this is called a phase change.

بەمەش دەڵێن گۆڕانکاری دۆخ.

Phase changes are all around us.

گۆڕانکاری دۆخەکان لە دەووروبەرمانن.

You may already know about water's phases:

لەوانەیە دۆخەکانی ئاوت بیستبێت:

solid, liquid and gas.

ڕەقی و شلی و گازی.

Many other materials have phases like that too.

زۆربەی کانزاکانی دیکەش وەکو ئەم دۆخیان هەیە.

Some of them have several solid phases.

هەندێکیان دۆخی ڕەقیان هەییە.

OK. Back to those shape memory alloys we mentioned before.

باشە، با بگەڕێنەوە سەر دارشتەی وەبیرهێنەرەوی شێوە کە پێشتر باسمان کرد.

When we say that the metals remember their different shapes,

کاتێک دەڵێن کەوا کانزاکان شێوە جیاوازەکانیان وەبیردەهێنەوە،

what we're really saying is they remember different seating arrangements

بەڕاستی ئەوەی دەیڵێین ڕێکخستنی دانیشتنە جیاوازەکانی ئەتۆمەکان

of atoms. When the atoms rearrange,

وەبیردەهێنەوە. کاتێک ئەتۆمەکان دووبارە ڕێکدەخرێنەوە،

the metal moves from one shape to another.

کانزایەک لە شێوەیەکەوە بۆ شێوەیەکی دیکە دەجوڵێت.

Let's look at a phase change in action.

دەی با بەکرداری سەیر گۆڕانکاری دۆخ بکەین.

Here I have a metal wire that is made out of nickel and titanium.

وایەرێکی کانزایم هەیە کە لە نیکڵ و تیتانیۆم دروستکراوە.

This metal wire is a shape memory alloy,

ئەم وایەری کانزایە داڕشتەی وەبیرهێنەرەوەی شێوەیە،

and I'm going to make it switch between its different shapes

و بەنیازم لە نێوان شێوە جیاوازەکان بیگۆڕم

using heat from a lighter.

بە بەکارهێنانی چەرخ بۆ گەرم کردنی.

Watch this.

سەیری ئەمە بکە.

I'm going to wrap this wire around my finger

ئەم وایەرە لە پەنجەم دەئاڵێنم

and then heat it.

و دواتر گەرمی دەکەم.

Amazing!

سەرنجڕاکێشە!

That wire returns to a straight line, when I heat it.

ئەم وایەر دەگەڕێتەوە بۆ هێڵێکی ڕاست، کاتێک گەرمی دەکەم.

Let's try that again.

دەی با دووبارە بکەینەوە.

I'm going to wrap it around my finger, and heat it.

وایەرەکە لە دەووری پەنجەم دەئاڵێنم و گەرمی دەکەم.

Yep, that's still amazing.

بەڵێ، هێشتا سەرنجڕاکێشە.

Not only is it amazing, this is weird,

نەک تەنها سەرنجڕاکێشە بەڵکو نامۆشە،

because metals generally don't do that.

چونکە بەشێوەیەکی گشتی کانزاکان ئەم کارە ناکەن.

Here's a paper clip. When I heat it, I get nothing.

ئەمەتا دەرزی کاغەز، کاتێک گەرم دەکەن، هیچ شتێکم دەستناکەوێت.

What we're seeing is the shape memory wire changing phases when it gets hot.

ئەوەی دەیبینین وایەری وەبیرهێنەرەوی شێوەیەکە دۆخەکانی دەگۆڕێت کاتێک گەرم دەکرێت.

When the wire is cold, atoms are in a diagonal arrangement,

کاتێک وایەرەکە ساردبەوە، ئەتۆمەکان لە ڕێکخستنی شێوە لێژ دان،

like the movie theater seating, we talked about before.

وەکو شوێنی دانیشتنی سینەما، کە پێشتر باسمان کرد.

We call this a monoclinic arrangement,

بەمە دەڵێین ڕێکخستنی مۆنۆکلینیک،

and scientists will call this phase martensite.

و زانەکان بەمە دەڵێن دۆخی مارتێنساید.

When I heated up the wire,

کاتێک وایەرەکەم گەرم کرد،

the atoms moved into columns like airplane seating.

ئەتۆمەکان بۆناو ستوونەکان جوڵان وەکو شوێنی دانیشتنی فرۆکە.

This is a cubic arrangement.

ئەمە ڕێکخستنی شەش پاڵوە.

Scientists will call this phase austenite.

زاناکان بەمە دەڵێن دۆخی ئۆستنایت.

So when we added the heat, the atoms shifted positions seamlessly,

هەربۆیە کاتێل گەرمی زیاد دەکەین، ئەتۆمەکان بەهێواشی شوێنەکان دەگۆڕن،

and they'll do this forever.

بۆ هەمیشە ئەم دەکەن.

They have this coordinated motion, just like members of a tireless marching band.

ئەوان ئەم جوڵە ڕێکخراوەیان هەیە، وەکو ئەندامانی باندی بەپێ ڕۆشتنی ماندونەناس.

Each makes a small shift, but all together those small shifts

هەریەکێکیان گۆڕانێکی بچووک دروست دەکەن بەڵام بەیەکەوە ئەم گۆڕانە بچووکانە

create a totally different pattern.

بەتەواوەتی شێوەیەکی جیاواز دروست دەکەن.

So that's pretty cool, but where do we use these materials?

کەواتە، ئەم زۆر ئاساییە، بەڵام لە کوێ ئەم کانزایانە بەکاردەهێنین؟

Well, if you look in the sky tonight,

باشە، ئەگەر ئەم شوە سەیری ئاسمان بکەیت.

shape memory alloys are at work -

داڕشتەی وەبیرهێنەرەوی شێوەکان لە کاردان-

on Mars. They're used to move panels on the Mars rover,

لەسەر مەریخ. بەکارهاتوون بۆ جوڵانی پانێڵەکانی خۆر لە گەڕانی سەر مەریخ،

so that it can study the environment.

بۆئەوەی بتوانن لە ژینگەکە بکۆڵنەوە.

Like our metal straightened when it was heated,

هەروەکو کانزاکەی خۆمان کاتێک گەرم دەکرێت ڕاست دەبتەوە،

the metals holding the panels will move when electrically heated.

کانزاکان پانێڵەکانی خۆریان هەڵگرتوە کاتێک بە کارەبا گەرم دەکرێن دەجوڵێن.

When we stop heating the shape memory metal,

کاتێک لە گەرم کردنی ئەم کانزا وەبیرهێنەرەوی شێوەیە دەوستین،

the panel will return back, due to an opposing spring.

پانێڵەکەی خۆر وەکو خۆی لێدێتەوە، بەهۆی سپرینگێکی پێچەوانەوە.

Back on Earth, shape memory alloys are used to open up clogged arteries

لەسەر زەوی، داڕشتەی وەبیرهێنەرەوی شێوەکان لە کردنەوەی شادەمارە داخراوەکان بەکارهاتوە

as stents, which are small collapsible springs

وەکو سێنتس، کەوا سپرینگەڵێکی نووشتاوەی بچووکن

that force open passages.

کەوا بەزەبری هێز ڕێڕەوەکان دەکەنەوە.

Shape memory alloys are also used to move robots,

هەروەها داڕشتەی وەبیرهێنەرەوی شێوەکان بۆ جوڵانی ڕۆبۆتەکان،

toy butterflies, teeth in braces, and for a perfect fit every time,

یاریەکانی پەپولە و دادن هەڵکێشان بەکاردێت، و هەمووکاتێکیش نایابە،

shape memory wires are used as underwires in bras.

وایەرەکانی وەبیرهێنەرەوی شێوە وەکو هێڵەکانی ژێرەوەی ستیان بەکارهاتووە.

Now you know Victoria's secret.

ئێستا نهێنیەکەی ڤیکتۆریا دەزانیت.

By popping a bra into the dryer, it'll be brand new every time.

کاتێک کە ستاینەک دەخاتە ناو وشکەرەوەکەوە وەکو نوێ ڵدێت.

So whether it's on Mars or in your mouth, small atomic movements

کەوات ئەگەر لەسەر مەریخ یان لە ناو دەمی تۆ دابێت جوڵە ئەتۆمیە بچووکەکان

can create huge changes,

دەتوانن گۆڕانکاری مەزن دروستبکەن،

and understanding the way atoms behave

و تێگەیشتنی شێوەی ڕەفتار ئەتۆمەکان

allows us to make materials that make our world a better place.

ڕێگامان پێدەدات تا کانزاگەڵێک دروستبکەین کەوا جیهانەکەمان بکەین بە شوێنێکی باشتر.