Kõige Kergem Metall On Kunagi 99,9% Õhust

{h1}

Kuidas ehitad maailma kergema metalli? Teadlaste sõnul tehke seda peamiselt õhust.

Kuidas ehitad maailma kergema metalli? Teadlaste sõnul tehke seda peamiselt õhust.

Materjali, mis on tuntud kui "microlattice", on välja töötanud teadlased HRL Laboratories Malibu, California osariigis, mis kuulub Boeingile ja General Motorsile. Uus mikroplaat koosneb väikestest õõnsatest torudest ja on umbes 100 korda kergem kui vahtpolüstürool.

Aerosoomide ja autotööstuse ettevõtted püüdlevad kütuse kokkuhoiu nimel pidevalt püüdma oma materjale võimalikult kergeks muuta, ilma et see ohustaks konstruktsiooni terviklikkust. Uute mikroplaatide ehitamiseks kasutatav protsess on tohutu lubadus, ütlevad teadlased, sest loodud materjalid ei ole mitte ainult väga kerge, vaid ka väga tugevad. [Humanoidide robotid lendavatele autodele: 10 kõige lahedamad DARPA projektid]

Boeing tutvustas materjali hiljutises videos, demonstreerides, kuidas väike metallmikroliitmiku tüki võiks tasakaalustada õrnale võililleseemnepea peal.

"Inimesed arvavad, et see peab olema metall, mis on kerge osa, seega eeldame, et oleme teinud uut sulamit," ütles HRL Laboratories'i keemik Sophia Yang. "See oli tegelikult valmistatud niklist fosforist, väga tuntud metallist, kuid me saame inseneri kujundada metalli arhitektuuri, et luua struktuur, mis võib endiselt endiselt seista, kuid olla nii kerge, et see võib peal olla kapsas ja ärge ärritage seda. "

Materjali märkimisväärsed omadused põhinevad samadel põhimõtetel, mis võimaldavad Eiffeli tornil toetada pilvelõhkuja suurusega struktuuri tavapärase hoone massi murdosas. HRL-i innovatsioon oli nende põhimõtete ülevõtmine väga väikeseks.

Teadlased ütlesid, et mikrolattiivne vastastikku ühendatud õõnestorude võrgustik jäljendab sillatoe struktuuri. Kuid sel juhul on torude seinad paksud vaid 100 nanomeetrit - 1000 korda enam kui juuste juuste laius - see tähendab, et materjal on 99,99 protsenti õhust.

Struktuur on ehitatud uuendusliku lisandite tootmisprotsessi abil, mis sarnaneb 3D trükkimisega. Kuid kui 3D-trükkimine kasutab struktuuri kiht-kihti, kasutab HRL Labs välja töötatud lahendus spetsiaalseid polümeere, mis reageerivad valgusele, et moodustada kogu struktuur ühel joonel.

Spetsiifilisel ultraviolettvalgusel läbi polümeeri vedeliku kujul spetsiaalselt mustrilise filtri abil saab sekundaarselt moodustada ühendatud kolmemõõtmelise võre. Seejärel saab selle struktuuri kaetud erinevate metallide, keraamika või komposiitidega (olenevalt rakendusest), enne kui polümeer lahustub, jättes ühendatud õõnsate torude mikrolüütikumäära.

Teadlased võivad struktuuri jäikust muuta polümeeri keemilise koostise tõhustamiseks või filtri mustri kohandamiseks. See tähendab, et nad saavad luua nii paindlikke struktuure, mis sobivad kahjude imendumise jaoks, kui ka väga tugevaid strukturaalse toetuse pakkumiseks, ütles Yang WordsSideKick.com.

"See, kuidas me näeme, et see tehnoloogia kasvab, on põhiline tootmisprotsess. Seda saab rakendada mitmel eri rakendusel," ütles ta. "Me töötame selle protsessi tõelise suurendamise nimel. Teeme teadus- ja arendustegevust, kuid need materjalid ei saa laboris jääda - peame välja töötama, kuidas neid suuremas mahus teha."

Boeing teeb koostööd NASA ja Ameerika Ühendriikide kaitseministeeriumi kaitseministeeriumi kaitseministeeriumiga (DARPA), kes vastutab tipptasemel sõjaliste tehnoloogiate väljatöötamise eest, uute kosmoseaparaatide ja hüususõidukite jaoks mõeldud materjalide rajamiseks. Kergekaalulist metalli võib kasutada ka projektide puhul, mille eesmärk on välja töötada järgmise põlvkonna osad labori kaasomanike jaoks.

Ühes paljutõotavates uurimisvaldkondades kasutatakse mikrolaineid nn sandwich-konstruktsioonides, mis on muutunud standardiks kergekaaluliseks kujundamiseks kosmosetööstuses. Uurijad ütlesid, et paksude, kuid kergete südamikega on õhukesed lehed tugevast materjalist kinnitatud, on võimalik luua väga jäigad konstruktsioonid, mis pole rasked.

Tavaliselt valmistatakse nende struktuuride südamikud lihtsa kärgstruktuuriga paigutatud vaht- või kergekaalulisi materjale, kuid selle asemel võib mikroliitmikud mitte ainult vähendada kaalu, vaid ka oluliselt suurendada nende struktuuride tugevust. See on HRL Labi töö NASA ja DARPA jaoks keskendunud.

Hoolimata mikrotasandi lähenemisviisi lubadusest, räägib Yang, et tõenäoliselt on see aasta enne metalli laialdast kasutuselevõtmist kommertseesmärkidel, sest kosmosetehnoloogiat ja autotööstust ümbritsevad ranged eeskirjad. Kuid kuna mikroprofiilide valmistamise protsess on nii kiire kui ka odav, on ta kindel, et ultralightweight metal võib varsti olla tavaline.

"See on kulutõhus ükskõik milliste materjalide ja tootmisprotsessidega, mis on vajalikud olemasolevatele autoosadele, mida nad asendavad," sõnas Yang. "Ja kui see muutub piisavalt odavaks, et minna auto, siis kindlasti peaks see olema piisavalt odav, et minna lennukisse."

Jälgi WordsSideKick.com'it @wordssidekick, Facebook & Google+. Algne artikkel WordsSideKick.com kohta.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com