ساخت فلز سبک ولی مستحکم

مجله دیجی کالا - فرزانه احسانی مؤید: تیم تحقیقات دانشکده‌ی مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه UCLA موفق به ساخت فلز بسیار سبکی شده‌اند که علی‌رغم وزن کمی که دارد، از مقاومت و استحکام خیلی بالایی برخوردار است.


این فلز حاصل ترکیب منیزیوم با نانو ذرات سرامیک سیلیسیم کاربید است. نانو ذرات با یک شیوه‌ی تازه درون فلز ذوب شده ریخته و پراکنده می‌شوند.

«شیائوچون لی» (Xiaochun Li)، سرپرست ارشد این تیم تحقیقاتی گفت: "می‌دانستیم که نانوذرات می‌توانند بدون از بین بردن خاصیت پلاستیسیته‌ی فلزات، مقاومت آن‌ها را افزایش بدهند؛ مخصوصا فلزهای سبکی مثل منیزیم را. ولی تا به امروز کسی موفق نشده بود این نانو ذرات را با بافت فلز ذوب شده ادغام کند. حالا که علم فیزیک و ترکیب مواد پیشرفت‌های زیادی به خود دیده، موفق به این کار شده‌ایم. حالا می‌توانیم با ادغام همسان نانوذرات متراکم در بافت فلزات، کارایی و قابلیت انواع فلزها را افزایش بدهیم. ماده‌ی به دست آمده ضمن این‌که وزن کمی دارد، از استحکام و مقاومت بسیار بالایی هم برخوردار خواهد بود."

از میان تمامی فلزهای سازه‌ای، منیزیم سبک‌ترین آن‌هاست و تراکمی معادل دو سوم فلز آلومینیوم دارد. دانشمندان برای افزایش ماندگاری چنین فلزی که بر پایه‌ی منیزیم ساخته می‌شود، کم‌تر از صد نانومتر ذرات سیلیسیم کاربید (silicon carbide) را به منیزیم افزودند. به این ترتیب درجه‌ی مقاومت، سختی پلاستیسیته‌ی فلز نهایی تا حد زیادی افزایش یافت؛ ضمن این‌که ماندگاری‌اش تحت دمای شدید هم تقویت شد.

کاربرد این فلز در حوزه‌ی هوانوردی، حمل و نقل، پزشکی و تکنولوژی بسیار مفید خواهد بود و باعث پیشرفت‌های چشمگیری خواهد شد.

سمت چپ: ذرات فلز خالص. سمت راست: ذرات فلز جدید. هر کدام از این میکروپیلارها (که شبیه ستون هستند) حدودا 4 میکرومتر طول دارند.