Dai container ai grattacieli alle turbine, il buon vecchio acciaio è ancora il cavallo di battaglia del nostro mondo moderno. Ora, gli scienziati stanno scoprendo nuovi segreti per rendere il materiale migliore, più leggero e più forte.,
Oggi un team di scienziati dei materiali presso la Pohang University of Science and Technology in Corea del Sud ha annunciato quello che stanno definendo una delle più grandi scoperte in acciaio degli ultimi decenni: un nuovo tipo di acciaio flessibile, ultra-forte e leggero. Questo nuovo metallo ha un rapporto resistenza-peso che corrisponde anche alle nostre migliori leghe di titanio, ma a un decimo del costo, e può essere creato su piccola scala con macchinari già utilizzati per produrre acciaio di qualità automobilistica. Lo studio appare in Natura.,
“A causa della sua leggerezza, il nostro acciaio può trovare molte applicazioni nella produzione automobilistica e aeronautica”, afferma Hansoo Kim, il ricercatore che ha guidato il team.
Piegare, non rompere
La chiave per creare questo nuovo super-acciaio è stato superare una sfida che aveva afflitto gli scienziati dei materiali per decenni. Nel 1970, i ricercatori sovietici hanno scoperto che l’aggiunta di alluminio al mix durante la creazione di acciaio può rendere un metallo incredibilmente forte e leggero, ma questo nuovo acciaio era inevitabilmente fragile., Dovresti esercitare molta forza per raggiungere il limite della sua forza, ma una volta fatto, l’acciaio si romperebbe piuttosto che piegarsi.
Gli scienziati si resero presto conto del problema: quando creavano la lega di alluminio-acciaio, occasionalmente fondevano atomi di alluminio e ferro insieme per formare strutture cristalline resistenti chiamate B2. Queste vene e pepite di B2 erano forti ma fragili—fino a quando Kim e le sue università escogitato una soluzione.
“La mia idea originale era che se potessi in qualche modo indurre la formazione di questi cristalli B2, potrei essere in grado di disperderli nell’acciaio”, dice., Gli scienziati hanno calcolato che se i piccoli cristalli B2 fossero separati l’uno dall’altro, la lega circostante li isolerebbe dalle scheggiature.
Kim e colleghi hanno trascorso anni a ideare e modificare un metodo di trattamento termico e poi a rotolare sottilmente il loro acciaio per controllare quando e dove si sono formati i cristalli B2., Il team ha anche scoperto che l’aggiunta di una piccola percentuale di nichel offriva ancora più controllo sulla formazione di B2, poiché il nichel faceva sì che i cristalli si formassero a una temperatura molto più alta.
Più Super-materiali a venire?
Il team di Kim ha creato il nuovo metallo su piccola scala. Ma prima che possa essere prodotto in serie, i ricercatori devono affrontare un problema di produzione difficile.,
Questo nuovo metallo ha una forza-peso che corrisponde anche i nostri migliori leghe di titanio
Attualmente, i produttori siderurgici utilizzare un silicato di strato per coprire e proteggere la produzione di massa di acciaio dall’ossidazione con aria e la contaminazione da fonderia. Questo silicato non può essere utilizzato per l’acciaio di Kim perché ha la tendenza a reagire con l’alluminio di raffreddamento, compromettendo il prodotto finale., Prima di iniziare a costruire grattacieli in super-acciaio, dovranno trovare un modo per proteggere il materiale nel mondo reale.
Ne varrà la pena. Il prodotto finale di tutto questo armeggiare “è 13 per cento meno denso rispetto al normale acciaio, e ha quasi lo stesso rapporto resistenza-peso rispetto alle leghe di titanio,” Kim dice. Questo è notevole, ma Kim insiste sul fatto che il metodo è in realtà più importante del risultato. Ora che i suoi risultati sono pubblicati, si aspetta che gli scienziati cucinino una moltitudine di nuove leghe basate sul metodo di dispersione B2.
Lascia un commento