Noua tehnică permite metalelor să se „regenereze” ca oasele umane

Cercetătorii de la Universitatea din Pennsylvania, SUA, au dezvoltat o nouă tehnică care permite metalelor poroase - cum ar fi spumele metalice, a căror structură internă seamănă cu cea a oaselor umane - să se „regenereze” fără a fi nevoie de sudură sau suflete. . Aceasta poate fi o descoperire majoră pentru inginerie, în special mecanică, iar această proprietate de autovindecare poate fi foarte utilă în repararea diverselor piese și obiecte metalice, cum ar fi brațele robotice, piesele auto și componentele de bază și stațiile spațiale, ca să menționăm. unele utilizări potențiale.

Evitarea limitărilor

În zilele noastre, când o parte metalică se rupe, opțiunea disponibilă este să aplici căldură în regiunile deteriorate, de obicei prin utilizarea sudurilor și a torțelor care expun componentele la temperaturi de până la 3.000 de grade Celsius. Problema este că există situații în care această practică nu este recomandată, cum ar fi, de exemplu, spumele metalice, o clasă de materiale ușoare, super-rezistente, care combină calitățile fizice, chimice și mecanice ale metalelor cu avantajele structurale ale spumă. a se vedea:

După cum ați observat, structura internă a acestor spume este alcătuită din buzunare mici de aer și acest material, pe lângă faptul că este neinflamabil și rezistent la temperaturi ridicate, este extrem de eficient în absorbția impacturilor și vibrațiilor, oferă protecție electromagnetică și este un Izolare acustică excelentă. Acest lucru îl face un iubit al industriei aerospatiale, navale, auto, feroviare, medicale, de construcții și alte industrii. Cu toate acestea, dacă este deteriorat și are nevoie de reparații, topirea căldurii poate compromite porozitatea sa și poate afecta funcționalitatea acesteia.

Pentru a evita această dificultate, cercetătorii s-au bazat pe materiale care s-ar putea auto-regenera - precum cele din materiale plastice și polimeri flexibili care, atunci când sunt rupte, eliberează substanțe care pot circula prin structura internă și „repara” obiectul deteriorat, chiar la temperatura camerei.

Osul metalului

Ceea ce a dezvoltat echipa a fost o tehnică de aplicare a unui strat de substanță inertă și maleabilă numită Parylene D pe spuma metalică - un polimer flexibil care, deși rezistent, se rupe mai ușor decât metalul de dedesubt. . Însă aspectul mișto este că cercetătorii au folosit Parylene ca un fel de „pavilion de deteriorare”, astfel încât atunci când acest strat este deteriorat și suprafața metalică este expusă, este posibilă doar repararea locurilor de spumă deteriorate prin galvanizare.

Acesta este, apropo, un proces electrochimic în care un metal poate fi acoperit cu altul - cum este cazul când o bijuterie este placată cu aur, de exemplu. Pentru aceasta, obiectul care trebuie acoperit trebuie să fie scufundat într-un lichid electrolit la temperatura camerei și se aplică un curent electric care permite acoperirea ionilor metalului să curgă ușor și să se așeze pe piesă, formând un „capac”. “.

În tehnica dezvoltată de oamenii de știință, spuma este scufundată în baie pentru galvanizare, iar ionii se acumulează doar în zonele în care Parylene nu mai este prezent - și ceea ce indică că s-a produs o deteriorare - remodelând structura ruptă în mod analog cu că oasele se regenerează după ce au suferit fracturi. Cercetătorii au efectuat teste pe 3 tipuri diferite de daune (probe crăpate, rupte și complet secționate) pe spumă de nichel și au reușit cu toate „peticele”, dar urmăresc să extindă experimentele și studiile pentru ca procesul să fie mai cuprinzător. .

Noua tehnică permite metalelor să se „regenereze” ca oasele umane prin intermediul TecMundo