ماده ای سخت تر از فولاد که در ۶۰ ثانیه شکل می گیرد + عکس

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: محققان دانشگاه ییل موفق به ابداع تکنیکی شده اند که به کمک آن می توان آلیاژهای فلزی بی شکل را در کمتر از یک دقیقه شکل داد و به ابزارهای دقیق و کوچکی تبدیل کرد که می توانند وظایف حساسی را به عهده بگیرند.
پژوهشگران دانشگاه ییل موفق به ابداع تکنیکی شده اند که دهه هاست تلاش و تحقیق برای رسیدن به آن ذهن محققان علم مواد را به خود مشغول کرده است.
نتیجه این روش منحصربه فرد، تولید موادی استثنایی است که استحکام و دوامی بیشتر از فولاد و شکل پذیری آسان و کم هزینه مانند پلاستیک خواهند داشت.
محققان ابداع این تکنیک تازه را انقلابی در علم مواد می دانند که می تواند مشابه ورود پلاستیک به جهان ما در قرن گذشته، جامعه انسانی را تحت الشعاع قرار دهد.
به گزارش گیزمگ، محققان موفق شده اند با کمک این تکنیک تازه، ترکیبی آلیاژی تولید کنند که دو برابر سخت تر از فولاد است.
آنها با استفاده از این ماده بطری های فلزی، تشدیدکننده های مینیاتوری و حتی ایمپلنت هایی با مصرف زیست پزشکی ساخته اند که در کمتر از یک دقیقه شکل می گیرند.
این آلیاژ جدید بر خلاف نمونه های فلزی شناخته شده که ساختاری بلورین دارند، مانند ترکیبات دیگری که «شیشه های فلزی توده ای» یا (BMGs) نام دارند، بی شکل است.
در نتیجه آرایش اتمی منسجمی نخواهد داشت و شکل دادن به آن به مراتب ساده تر خواهد بود. این خصوصیات منحصربه فرد باعث می شود سه مرحله وقت گیر و پرهزینه شکل دهی به فلزات به یک مرحله نهایتا ۶۰ ثانیه ای و بسیارکم هزینه تبدیل شود.
جان شروئر که رهبری تیم سازنده این ترکیب را به عهده داشته، می گوید: «تاکنون فلزات متفاوتی مانند زیرکونیوم، نیکل، تیتانیوم و یا مس برای تولید آلیاژهایی مورد استفاده قرار گرفته اند که هزینه تولید آنها با گران ترین نمونه فولاد برابری می کند، احتمالا به کمک این روش و در طول زمان می توانیم این آلیاژهای گران قیمت را نیز ساده و ارزان، درست مانند پلاستیک شکل بدهیم».
به گفته شروئر، «شیشه های فلزی توده ای» یا فلزات بی شکل که در دما و فشار پایین، بدون اینکه تمایلی به تشکیل ساختار بلوری داشته باشند، به سادگی مانند پلاستیک ها شکل می گیرند یا ذوب می شوند، سهولت بی سابقه ای را همراه با تطبیق پذیری بالا برای ساخت ابزارهای دقیق و حساس فراهم خواهند کرد.
فرایند شکل دهی به این آلیاژها به دمای پایین و ثابت نیاز دارد. این گروه برای تثبیت دمای مورد نیاز برای انجام این فرایندها از محیط خلاء یا مایع استفاده کرده است.
شروئر می گوید: «فوت و فن این تکنیک تازه تنها در حذف اثر اصطکاک نهفته است. در «قالبگیری دمیدنی» از هر گونه سایش و اصطکاکی خودداری می شود و در نتیجه امکان ساخت طرح های پیچیده، حتی در مقیاس نانو وجود خواهد داشت».
شروئر و همکارانش تاکنون با استفاده از این تکنیک تازه ابزارها و اشکال متعددی ساخته اند که از میان آنها می توان به تشدیدکننده های مینیاتوری مورد استفاده در سیستمهای میکروالکترومکانیکی و ژیروسکوپ ها اشاره کرد.
البته آنها معتقدند این تنها آغاز کار است.
شروئر می گوید: «این تلاش می تواند یک نمونه تمام عیار برای ایجاد تغییر در ساخت ابزارهای فلزی باشد.
در این تکنیک برتری های فلزات از لحاظ سختی و دوام با سادگی فرم دهی در پلاستیکها، کاهش هزینه ها و زمان همراه خواهد شد تا جامعه تحول بزرگ تازه ای را در زمینه علم مواد تجربه کند».