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一種有記憶力的神奇合金
在美國加里福尼亞州的道格拉斯宇航用品公司里，有一臺發(fā)動機正在運轉(zhuǎn)。它不燒油，不燒天然氣也不用電，而是單靠溫水就能工作。
這臺發(fā)動機的動力部件，是一組用叫做“鎳鈦諾”的鎳和鈦的合金制成的環(huán)狀物。這種合金有可能深刻改變我們這個急于尋求新能源的世界的命運。研制這臺發(fā)動機的科學家估計，鎳鈦諾發(fā)電，在成本上與用石油、天然氣和核燃料發(fā)電相比，具有壓倒優(yōu)勢。
近20年來，全世界有幾十個實驗室，默默地，有時甚至是秘密地，對鎳鈦諾的性能進行研究。大家公認它是最引人注意的一種金屬材料。越來越多的科學家對鎳鈦諾既感興趣，又迷惑不解。
在室溫下，一根鎳鈦諾絲像鋼一樣堅硬;但一浸入冷水，它就突然變得柔軟，一扭就彎。折彎后，可以保持彎度。再浸人熱水中時，它會突然像蘇醒過來的樣子，狠狠地彈回到原來的形狀。簡而言之，它有一種形狀記憶的反應能力，是一種固態(tài)能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，只要由冷變熱，每平方英寸就能產(chǎn)生55噸的力量。
鎳鈦諾的奇特性質(zhì)是美國海軍軍械實驗室于1958年發(fā)現(xiàn)的。這項發(fā)現(xiàn)很偶然。當?shù)谝慌団佒Z錠從爐中冶煉出來時，美國海軍冶煉合金鋼的冶金專家威廉·巴克勒照常拿起兩根手指粗細的金屬錠互相敲了敲，它們發(fā)出單調(diào)、 啞的聲音，毫無值得驚異的地方。但是，幾分鐘以后，巴克勒發(fā)現(xiàn)，另外兩根同一批出爐的鎳鈦諾錠相敲時，卻發(fā)出銀鈴般的聲響。唯一的區(qū)別在于溫度：第二對鎳鈦諾錠剛從爐中取出，溫度較高。
不久以后，在一次美國海軍科學家的會議上，巴克勒展示了鎳鈦諾的另一種特性：無論你把它彎曲多少次，它一點也不表現(xiàn)出通常金屬要呈現(xiàn)的“疲勞”現(xiàn)象。同其他合金一樣，鎳鈦諾被彎曲時，彎曲地方的溫度升高，恢復原狀時，彎曲的地方的溫度也隨即降低。
一位與會的科學家在點燃煙斗以后，用打火機把一根彎成蛇腹形的鎳鈦諾絲烘烤了一下，它立即彈開變直。“這就是事情的轉(zhuǎn)折點，”巴克勒說。
雖然它具有這些無敵的特性，但一直到1973年，才由加州伯克利的勞倫斯實驗室的發(fā)明家里奇韋·班克斯利用它獲得了一個重要但未引人注意的突破：他制造出一臺鎳鈦諾熱能發(fā)動機的樣機。
班克斯的新發(fā)明是一個平放在中心軸上的輪盤，輪盤的每根輻條上都懸掛著一根U形的鎳鈦諾絲，其末端都連接著一個能沿輻條滑動的套筒。當U形絲浸入輪下水槽的熱水中時，它就彈開，產(chǎn)生的能量推動輪子旋轉(zhuǎn)。
圍觀的科學工作者敏銳地預感到這項發(fā)明的劃時代的意義。當時，勞倫斯實驗室主任、諾貝爾獎金獲得者埃德溫·麥克米倫順手拿了一只裝擦手紙的盒子，揮筆快速計算了一下：這臺小機器產(chǎn)生的功率約為半瓦。今天，這個盒子已經(jīng)成為這臺鎳鈦諾熱能機的非正式檔案的一部分。
班克斯使機器連續(xù)運轉(zhuǎn)，想對環(huán)狀鎳鈦諾絲的疲勞跡象進行觀察。奇怪的是，在旋轉(zhuǎn)了幾十萬圈之后，機器竟然越轉(zhuǎn)越快。原因是鎳鈦諾將“記憶力”發(fā)展成為雙程的，它“學會”了在冷水中恢復它原來的U形的形狀。這樣一來，在水槽的熱水一側(cè)鎳鈦諾彈開時產(chǎn)生的能量，就可以少消耗一些用于壓彎水槽冷水一側(cè)的鎳鈦諾絲，因而凈得的能量就增多了。
美國能源局和世界銀行對鎳鈦資源在全球的分布進行了初步研究，認為這兩種元素儲量豐富，價格也不貴(每磅10美元左右)，同時分布均勻。因此有人認為，到本世紀末，將會出現(xiàn)一個鎳鈦諾工藝學和鎳鈦工業(yè);也許在世界上一些地方還會有鎳鈦諾經(jīng)濟學問世。石油、煤等化學燃料時代的爆裂轟鳴聲，將被數(shù)以百萬計的鎳鈦諾熱能機上的無數(shù)鎳鈦絲、杠桿、圓圈、滑輪、彈簧、葉片、鰭片、皮帶輪等連續(xù)地在熱水和冷水中循環(huán)的輕柔的濺水聲所代替，通過這種金屬晶體的晶格振動產(chǎn)生的某種神秘的力量，使這些金屬記憶、忘卻，再記憶、再忘卻，再記憶……從而取得無限的安全而清潔的再生能源。
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