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ニチノールとは?

にちのーる

ニチノールとは、ニッケルチタン合金で、変形しても元の形に戻る「形状記憶効果」と「超弾性」を持つ特殊合金です。

ニチノール(Nitinol)は、ニッケル(Ni)とチタン(Ti)をほぼ等原子比で含む金属間化合物です。名称はニッケル・チタン・海軍兵器研究所(Naval Ordnance Laboratory)の頭文字に由来し、1960年代アメリカの研究機関で偶然発見されました。

ニチノールの最大の特徴は2つの特異な性質です。

  • 形状記憶効果:低温(マルテンサイト相)で変形させても、加熱すると変態温度を超えた時点で元の形状に戻る。変態温度は合金組成の微調整で−20℃から100℃程度まで設計できます。
  • 超弾性(擬弾性):体温付近など特定温度域では、大きな応力をかけても除荷すると自動的に元の形に戻る性質。バネ状の部材が圧縮されても復元する振る舞いを示します。

この性質を活かした主な応用例は次のとおりです。

  • 医療:血管ステント・歯列矯正ワイヤー・カテーテル・手術用ガイドワイヤー
  • 産業:温度センサー・アクチュエーター・防振装置
  • 日用品:眼鏡フレーム・携帯電話アンテナ

生体適合性が高く、MRI検査でも磁気干渉が少ないため、医療分野での需要が特に大きい素材です。

使い方・例文

「血管内に留置するステントにニチノールが使われており、カテーテルで細く折りたたんで挿入した後、体温で形状記憶効果が発動し自動的に所定の径まで広がる仕組みになっている」のように、医療機器の説明で頻繁に登場します。

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