Magical metals, how shape memory alloys work - Ainissa Ramirez

I metalli magici, come funzionano le leghe a memoria di forma - Ainissa Ramirez

Traduttore: Claudio Dinapoli Revisore: Jamila Al Ibrahim

Oggi parliamo di strani materiali

Today we're talking about weird materials

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

che usiamo nello spazio, all'interno di robot e nelle vostre bocche.

Sto parlando di leghe a memoria di forma.

I'm talking about shape memory alloys.

Come lo stesso nome dice,

Like the name says,

questi sono materiali che ricordano diverse forme.

these are metals that remember different shapes.

Per capire come funzionano questi metalli,

To understand how these metals work,

dobbiamo parlare di atomi ed organizzazione.

we've got to talk about atoms and organizing.

Let's talk about atoms first.

Per prima cosa parliamo di atomi.

Gli atomi sono minuscole particelle di materia che non possono essere viste dai vostri occhi

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

ma che costituiscono tutto quello che c'è nel nostro mondo,

yet they make up everything in our world,

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

dalla sedia su cui siete seduti fino al vostro telefono cellulare.

Atoms have some surprising ways of behaving too.

Anche gli atomi hanno modi sorprendenti di comportarsi.

We'll talk about that shortly.

Ma ne parleremo tra un po'.

Now, how big is an atom?

Ora, quant'è grande un atomo?

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

Be', immaginate di strappare un capello dalla vostra testa

and whittling it like a stick 100,000 times.

e di tagliuzzarlo come un bastoncino 100.000 volte.

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

Uno di quei frammenti avrebbe la larghezza di un atomo.

They're that small.

Sono piccoli cosi..

Now let's talk about atoms and organizing.

Ora parliamo di atomi e organizzazione.

You may not know this, but atoms arrange themselves

Potreste non saperlo, ma gli atomi si dispongono

similar to the way we humans arrange ourselves.

in maniera simile al modo in cui gli esseri umani lo fanno tra di loro.

Sometimes they sit in rows, like we do

Alle volte si siedono in file, proprio come noi

on a bus or an airplane.

su un autobus o dentro un aeroplano.

We call that seating arrangement a phase.

Chiamiamo questa disposizione "fase".

Other times they sit diagonal from each other,

Altre volte si siedono in diagonale l'uno rispetto all'altro,

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

un po' come le sedie in un cinema o in uno stadio sportivo.

This is another phase.

Questa è un'altra fase.

When atoms move from one seating to another

Quando gli atomi si spostano da una posizione all'altra

this is called a phase change.

viene detto cambiamento di fase.

Phase changes are all around us.

I cambiamenti di fase si trovano dappertutto.

You may already know about water's phases:

Potreste già conoscere le fasi dell'acqua:

solid, liquid and gas.

solido, liquido e gassoso.

Many other materials have phases like that too.

Anche molti altri materiali hanno fasi come questa.

Alcuni di loro hanno svariate fasi solide.

Some of them have several solid phases.

OK. Torniamo a quelle leghe a memoria di forma che abbiamo menzionato in precedenza.

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

Quando diciamo che i metalli ricordano le loro diverse forme

When we say that the metals remember their different shapes,

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

quel che stiamo in realtà dicendo è che ricordano le diverse disposizioni delle posizioni

degli atomi. Quando gli atomi si ridispongono

of atoms. When the atoms rearrange,

the metal moves from one shape to another.

il metallo si muove da una forma ad un'altra.

Let's look at a phase change in action.

Osserviamo un cambiamento di fase in corso.

Qui abbiamo un filo di metallo composto di nickel e titanio.

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

Questo filo in metallo è una lega a memoria di forma,

This metal wire is a shape memory alloy,

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

ed io lo farò cambiare nelle sue diverse forme

using heat from a lighter.

usando il calore di un accendino.

Watch this.

Osservate.

I'm going to wrap this wire around my finger

Arrotolerò questo filo attorno al mio dito

and then heat it.

e poi lo riscalderò.

Amazing!

Stupefacente!

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

Il filo ritorna ad una forma lineare quando lo riscaldo.

Proviamo di nuovo.

Let's try that again.

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

Lo arrotolerò intorno al mio dito e lo riscalderò.

Ah sì, è sempre stupefacente.

Yep, that's still amazing.

Not only is it amazing, this is weird,

Non è solo sorprendente, è anche strano

because metals generally don't do that.

perché i metalli in genere non si comportano in questo modo.

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

Ecco una graffetta. Quando la riscaldo, non succede nulla.

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

Quello che vediamo è un filo a memoria di forma che cambia fase quando si riscalda.

Quando il filo è freddo, gli atomi sono in una disposizione diagonale,

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

like the movie theater seating, we talked about before.

come le poltrone di un cinema di cui abbiamo parlato prima.

We call this a monoclinic arrangement,

Noi la chiamiamo disposizione monoclina

e gli scienziati la chiamano fase martensite.

and scientists will call this phase martensite.

Quando riscaldo il filo,

When I heated up the wire,

the atoms moved into columns like airplane seating.

gli atomi si ridispongono in colonne come le poltrone dell'aeroplano.

This is a cubic arrangement.

Questa è una disposizione cubica.

Scientists will call this phase austenite.

Gli scienziati la chiamano fase austenite.

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

Quindi quando aggiungiamo il calore, gli atomi cambiano posizione senza intoppi

and they'll do this forever.

e lo faranno sempre.

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

Possiedono questo moto coordinato, proprio come i componenti di una instancabile banda musicale.

Ciascuno si sposta di un po', ma tutti insieme quei piccoli spostamenti

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

create a totally different pattern.

creano uno schema totalmente differente.

È dunque tutto piuttosto forte, ma dove usiamo questi materiali?

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

Well, if you look in the sky tonight,

Be', se osservate il cielo stanotte

shape memory alloys are at work -

le leghe a memoria di forma sono al lavoro:

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

su Marte. Sono state usate per muovere i pannelli sul rover marziano

so that it can study the environment.

in modo che possa studiare l'ambiente.

Come il nostro metallo raddrizzato quando sottoposto a calore

Like our metal straightened when it was heated,

the metals holding the panels will move when electrically heated.

i metalli che mantengono i pannelli si sposteranno con un calore generato elettricamente.

When we stop heating the shape memory metal,

Quando cessiamo di riscaldare il metallo a memoria di forma

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

il pannello tornerà indietro grazie a una molla opponente.

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

Tornando sulla Terra, le leghe con memoria di forma sono usate per aprire arterie ostruite

as stents, which are small collapsible springs

come gli stent, che sono delle piccole molle collassabili

that force open passages.

che dilatano i passaggi.

Shape memory alloys are also used to move robots,

Le leghe a memoria di forma sono anche usate per muovere i robot,

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

farfalle giocattolo, i denti negli apparecchi, e per una perfetta aderenza in ogni occasione,

shape memory wires are used as underwires in bras.

i fili con memoria di forma sono usati come ferretti nei reggiseni.

Now you know Victoria's secret.

Ora conoscete il segreto di Victoria's Secret.

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

Infilando un reggiseno nell' asciugatrice sarà ogni volta come nuovo.

Che sia su Marte o nella vostra bocca, piccoli movimenti di atomi

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

can create huge changes,

possono creare enormi cambiamenti

and understanding the way atoms behave

e comprendere il modo di comportarsi degli atomi

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