Filo muscolare in nitinolo

Il filo muscolare in nitinolo (noto anche come filo attuatore a memoria di forma) offre molte interessanti possibilità per la robotica. Il filo attuatore in nitinolo è in grado di ritrarsi con grande forza ed è utile in molte applicazioni in cui potrebbero essere presi in considerazione servomotori o solenoidi.

Il nitinol è una lega di titanio e nichel che ha un effetto memoria di forma. Quando viene raffreddato, può piegarsi o allungarsi e quando viene riscaldato, la lega torna alla sua forma originale. Nella maggior parte delle applicazioni robotiche, il calore necessario per questa trasformazione viene generato conducendo elettricità attraverso fili. Durante la transizione, il filo dell'attuatore si restringerà di circa il 3-7% della sua lunghezza. La contrazione può sembrare piccola, ma è accompagnata da una forza tale che può essere facilmente applicata tramite leve e collegamenti per ottenere movimenti più ampi. Il nitinol torna alla sua forma originale con una forza di trazione di circa 25,000 libbre per pollice quadrato. Il filo dell'attuatore, che è spesso solo 1/100- pollice, può sollevare 2 libbre.

Le prestazioni del filo attuatore dipendono in larga misura dalla fabbricazione del Nitinol e dalla preparazione del filo. Il Nitinol può trasformarsi in un ampio intervallo di temperature. Quando è destinato all'uso come attuatore, il Nitinol è in genere formulato per la transizione a temperature raggiungibili dalla corrente elettrica. Il nostro Nitinol è disponibile in formulazioni a bassa e alta temperatura per supportare diverse applicazioni. Lo spessore (o calibro) del filo attuatore determinerà la forza massima che può essere esercitata.
Spessore/diametro determina anche la resistenza attuale del filo, la corrente disponibile richiesta per ottenere la transizione e il tempo necessario al riscaldamento e al raffreddamento del filo. Gli attuatori realizzati con fili da 0.006- pollici e inferiori possono essere facilmente controllati con la tecnologia di base dei microcontrollori e alimentati da una semplice serie di transistor. Per ottenere una maggiore forza di trazione con fili più sottili, è possibile utilizzare più attuatori.