Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları

BEDELOĞLU, Ayşe ÇELİK

Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları

Ayşe Çelik BEDELOĞLU (Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye)

Tekstil ve Mühendis

10 3

Yıl: 2011 Cilt: 18 Sayı: 83 Sayfa Aralığı: 27 - 37 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları

Öz:

Sahip olduğu orijinal şeklini, hafızasında koruyarak, içinde bulunduğu geçici şekilden, sıcaklık, pH, ışık gibi çevresel uyaranların etkisiyle orijinal şekline dönebilen şekil hafızalı malzemeler, pek çok ilginç uygulama alanına sahiptir. Bu malzemeler içerisinde en eski geçmişe sahip olan şekil hafızalı alaşımlar ise sahip oldukları mekanik özellikler sayesinde tekstiller de dahil olmak üzere, tıp, mühendislik, savunma gibi pek çok alanda kullanılabilen ticari ürünlerin de üretilmesine olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada, öncelikle akıllı malzemelerin bir tipi olan şekil hafızalı alaşımların, yapıları, özellikleri ve genel kullanım yerleri hakkında bilgi verilecektir. Daha sonra ise, şekil hafızalı alaşımların akıllı tekstil ürünleri üretmek için kullanılması konusundaki çalışmalar sunulacaktır.

Anahtar Kelime:

Shape memory alloys and applications on textile materials

Öz:

The shape memory materials, which can transform from its temporary shape into its original shape due to environmental stimuli such as temperature, pH, light, etc. by keeping its original shape in its memory, have many interesting application areas. Because of their mechanical features, shape memory alloys, which are the oldest and well-known among these materials, provide the possibility of manufacturing commercial products for application areas such as textiles, medicine, engineering, defence industries. In this review, shape memory alloys, a class of smart materials, will be discussed in terms of their structures, features and general applications. Then, studies about shape memory alloys which were investigated to develop smart textiles will be presented.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Derleme Erişim Türü: Erişime Açık

1. Lendlein, A. ve Kelch, S., (2002). Shape memory polymers, Angew. Chem. Int. Ed. 41,2034- 2057.
2. Culshaw, B., (1996), Smart Structures and Materials, San Diego, CA, Artech House Publisher.
3. Hu, J., (2007), Shape memory polymers and textiles, Woodhead Publishing Limited, CRC Press, ABD.
4. Gi Cho, C. (2010). Shape memory material, in: Smart Clothing Technology and Applications, Ed.:Gilsoo Cho, CRC Press, Taylor & Francis Group, USA.
5. Lam Po Tang, S. ve Stylios, G. K., (2006), An overview of smart technologies for clothing design and engineering, International Journal of Clothing, Science and Technology, 18(2), 108-128.
6. Jiang, H., Kelch, S. ve Lendlein, A., (2006), Polymers Move in Response to Light, Adv. Mater. 18,1471-1475.
7. Srinivasan, A. V. veMcfarland, D. M., (2001), Shape Memory Alloys, Smart Structures, Cambridge University Press, 26-72.
8. Mattila, H. R., (2006), Intelligent textiles and clothing, Chapter 6-7. Boca Raton, FL: CRC Press.
9. Lendlein, A., (2001), Tailor-made intelligent polymers for biomedical applications, in Smartfibres, fabrics and clothing, Ed.: Xiaoming Tao, CRC, Woodhead Publishing, ABD.
10. Winchester, R. C.C. ve Stylios, G.K., 2003, Designing knitted apparel by engineering the attributes of shape memory alloy, International Journal of Clothing Science and Technology, 15, 5, 359-366.
11. Otsuka, K., ve Wayman, C.M. (Eds.), (1998), Shape Memory Materials, Cambridge University Press, Cambridge, UK.
12. Tsigaridi, D. ve Powell, M., SMA Variables, Directing Kinesis, ambient, media.mit. edu/transitive/ubicomp07papers/tsigaridi.pdf
13. Akdoğan , A. ve Nurveren, EL, Şekil Hafızalı Alaşımlar, Mühendis ve Makine, 44(521), 35-44.
14. Fuentes, J. M. G., Guempel, P. ve Strittmatter, J., (2002), Phase change behavior of nitinol shape memory alloys: Influence of heat and thermomechanical treatments, Advanced Engineering Materials, 4 (7), 437-51.
15. Delaey, L., (1991), Phase transformations in Materials, in: Material Science and Technology, Cahn, R.W., Haasen, P. ve Kramer, E.J. (Eds.), vol. 5, VCH, Weinheim.
16. Otsuka, K. ve Ren, X., (2005), Physical metallurgy of Ti-Ni-basedshape memory alloys, Prog. Mater. Sci. 50,511-678.
17. Jackson, C.M., Wagner, H.J. ve Wasilewski, R.J., (1972), 55-Nitinol- The alloy with a memory: Its physical metallurgy, properties, and applications, NASA-SP 5110, ABD.
18. Stylios, G. K. ve Wan, T., (2007), Shape memory training for smart fabrics, Transactions of the Institute of Measurement and Control, 29,3/4,321-336.
19. Otsuka, K. ve Ren, X., (1999), Recent developments in the research of shape memory alloys, Intermetallics 7,511-528.
20. Yoo, S., Yeo, J., Hwang, S., Kim, Y.H., Hur, S.G. ve Kim, E., (2008), Application of a NiTi alloy two-way shape memory helical coil for a versatile insulating jacket, Materials Science and Engineering A, 481^482 662-667.
21. Greninger, A. B. ve Mooradian, V. G., (1938), Strain transformation in metastable beta copper-zinc and beta copper-tin alloys, Trans. AIME, 128 337.
22. Buehler, W. J. ve Wang, F. E., (1967), A summary of recent recearch on the Nitinol alloys and their potential application in ocean engineering, Ocean Eng., 1,105.
23. Thierry, B., Tabrizian, M., Trepanier, C., Savadogo, O. veYahia, L. H., (2000), Effects of sterilization processes on NiTi alloy: surface characterization, J. Biomed. Mater.Res., 51, 685.
24. Miao, W., Mi, X, Zhu, M., Guo, J. ve Kou, Y, (2002), Effect of surface preparation on mechanical properties of a NiTi alloy, Mater. Sci. Forum, 394-395,173.
25. Es-Souni, M., Es-Souni, M. ve Fisher-Brandies, H., (2002), On the properties of two binary NiTi shape memory alloys, Biomaterials, 23,2887.
26. Shabalovskaya, S. A., (2002), Surface, corrosion and biocompatibility aspects of Nitinol as an implant material, Biomed. Mater. Eng., 12,69.
27. Johnson, A.D. ve Martynov, V.V. (1997). Proc. 2nd Int. Conf. Shape Memory Superelastic Technol., Pacific Grove, CA, 149-154.
28. Kaneko, S., Aramaki, S., Arai, K., Takahashi, Y., Adachi, H. ve Yanagisawa, K., (1996), Multifreedomm tube type in manipulator with SMAplate, J. Intell. Mater. Syst. Struct., 7,331-335.
29. Takeuchi, S. ve Shimoyama, I., (2000), A Three-Dimensional Shape Memory Alloy Microelectrode with Clipping Structure for Insect Neural Recording, J. MEMS, 9,24—31.
30. Fischer, H., Trapp, R., Schüle, L. ve Hoffmann, B., (1997), Actuator Array for Use in Minimally Invasive Surgery, J. Phys. IV France 7, C5-609-614.
31. Bellouard, Y., (2008), Shape memory alloys for microsystems: A review from a material research perspective, Materials Science and Engineering A, 481—482,582-589.
32. Dotter, C. T., Buschmann, R. W. ve Mckinney, M. K., (1983), Transluminal expandable nitinol coil stent grafting: preliminary report, J. Rosch, Radiology, 147,259.
33. Cragg, A. ve Lund G. (1983), Nonsurgical place- ment ofarterial endoprosthesis: a new technique wing nitinol wire, Radiology, 147,261.
34. Oesterle, S. N., Whitbourn, R. ve Fitzgeral, P. J., (1998), The stent decade: 1987 to 1997. Am. Heart J. 136,578.
35. Schwarzenberg, H., Muller-Hulsbeck, S. and Gluer, C. C., Wesner, F., ve Heller, M., (1998), Restenosis of peripheral stents and stent grafts as revealed by intravascular sonography: in vivo comparison with angiography, AJR Am J Roentgenol., 170(5):1181-5.
36. Ni-Ti Shape Memory Alloy Shaper Bra Wire: http://www.pcrkj .com/en/product_view_l 313 8 .html
37. Shape memory alloy, http://scienceoftheday.blogspot.com/2010/06/shape-memory-alloy-shape-memory-is.html
38. Anson, T., (1999), Shape Memory Alloys - Medical Applications, Materials World, 7,12,745-747.
39. http://gadgets.infoniac.com/rfir-iphone-next-concept.html
40. Pittaccio S, Viscuso S, Beretta E, Turconi AC, Strazzer S., (2010), Pilot studies suggesting new applications of NiTi in dynamic orthoses for the ankle joint, Prosthet Orthot Int. 34(3), 305-18.
41. http://www.fujie.mech.waseda.ac.jp/index.php7MGFujie
42. http://www.business-opportunities.biz/2009/08/10/originally-invented-for-space-travel/
43. Tao, X., (2001), Smart fibres, fabrics and clothing, CRC, Woodhead Publishing, ABD.
44. Yan, L., Aggie, C., JinLian, H., ve Jing, L.V., (2007), Shape memory behavior of SMPU knitted fabric, Journal of Zhejiang University SCIENCE A, 8(5):830-834.
45. Berzowska J., ve Coelho, M., (2005), Kukkia and Vilkas: Kinetic Electronic Garments, Proceedings of the 2005 Ninth IEEE International Symposium on Wearable Computers (ISWC'05), IEEE.
46. http://en.wikipedia.org/wiki/Nitinol
47. www.marielleleenders.nl
48. Sedlak, P., Sittner, P., Landa, M., Frost, M., ve Heller, L., (2007), Modeling superelastic NiTi wire structures, E-MRS Fall Meeting 2007, Symposium E, Warsaw University of Technology, Poland, www.science24.com/paper/l 1479
49. http://www.gzespace.com/Oricalco.html
50. LIU, X.-X.,WANG, L.-J., ZHANG, M-N., (2009), Development on health bra by shape memory alloy fabrics, Journal of Tianjin Polytechnic University, DOI: CNKI:SUN:TJFZ.0.2009-06-017. .0.2009-06-017.
51. Kim, E. A., Jee, K. K, Kim, Y. B., ve You, S. J., (2008), Coil spring having two-way shape memory effect and the fabrication method thereof, and adiabatic product using the same.W/0/2008/088197.
52. Boussu, F., Bailleul, G., Petitniot J.-L. and Vinchon, H., (2002), Development of shape memory alloy fabrics for composite structures, A UTEXRes J, No 1, page 1-7.
53. Vasile S., Grabowska K. E., Ciesielska I. L., ve Githaiga, J., (2010), Analysis of Hybrid Woven Fabrics with Shape Memory Alloys Wires Embedded, FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 18,1(78), 64-69.
54. Stylios G. K., ve Wan T.; Shape memory training for smart fabrics, on http://tim.sagepub.com/cgi/content/abstract/29/3-4/321 visited on 12/02/09.
55. Chan Vili, Y.Y. F., (2007); Investigating Smart Textiles Based on Shape Memory Materials, Textile Research Journal, 77; 290.
56. Zhang, R.X., Ni, Q.Q., Masuda, A., Yamamura, T., Iwamoto, M., (2006), Vibration characteristics of laminated composite plates with embedded Shape Memory Alloys, Composite Structures, Elsevier Science Publishing Company, Inc., 74,389-398
57. Villa, E., Arnaboldi, S., Tuissi, A., Giacomelli, M., ve Turco, E., (2009), Mechanical Analysis of Hybrid Textile Composites with NiTi Wires, Journal of Materials Engineering and Performance (JMEPEG) 18(5-6) 517-521.
58. Ellis, R. L., Lalande, F., Jia, H., Rogers, CA, (1998), Ballistic impact resistance of SMA and spectra hybrid graphite composites, J. Reinforced Plastics Composites 17,147-164
59. Sepiani HA. ve Ghazavi, A., (2009), A thermo-micro-mechanical modeling for smart shape memory alloy woven composite under in-plane biaxial deformation, Int J Mech Mater, 5:111-122.
60. Raghavan, J. Bartkiewicz, T., Boyko, S. Kupriyanov, M., Rajapakse, N., ve Yu, B., (2010), Damping, tensile, and impact properties of superelastic shape memory alloy (SMA) fiber-reinforcedpolymer composites, Composites: Part B, 41214—222.
61. Bor, T.C., Warnet, L., Akkerman, R. ve de Boer, A., (2010), Modeling of Stress Development During Thermal Damage Healing in Fiber-reinforced Composite Materials Containing Embedded Shape Memory Alloy Wires, Journal of Composite Materials, 44: 2547.

APA	BEDELOĞLU A (2011). Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. , 27 - 37.
Chicago	BEDELOĞLU Ayşe ÇELİK Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. (2011): 27 - 37.
MLA	BEDELOĞLU Ayşe ÇELİK Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. , 2011, ss.27 - 37.
AMA	BEDELOĞLU A Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. . 2011; 27 - 37.
Vancouver	BEDELOĞLU A Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. . 2011; 27 - 37.
IEEE	BEDELOĞLU A "Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları." , ss.27 - 37, 2011.
ISNAD	BEDELOĞLU, Ayşe ÇELİK. "Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları". (2011), 27-37.

APA	BEDELOĞLU A (2011). Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. Tekstil ve Mühendis, 18(83), 27 - 37.
Chicago	BEDELOĞLU Ayşe ÇELİK Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. Tekstil ve Mühendis 18, no.83 (2011): 27 - 37.
MLA	BEDELOĞLU Ayşe ÇELİK Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. Tekstil ve Mühendis, vol.18, no.83, 2011, ss.27 - 37.
AMA	BEDELOĞLU A Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. Tekstil ve Mühendis. 2011; 18(83): 27 - 37.
Vancouver	BEDELOĞLU A Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları. Tekstil ve Mühendis. 2011; 18(83): 27 - 37.
IEEE	BEDELOĞLU A "Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları." Tekstil ve Mühendis, 18, ss.27 - 37, 2011.
ISNAD	BEDELOĞLU, Ayşe ÇELİK. "Şekil hafızalı alaşımlar ve tekstil malzemelerindeki uygulamaları". Tekstil ve Mühendis 18/83 (2011), 27-37.