I ricercatori della Penn State hanno sviluppato un nuovo metodo per la sinterizzazione, un processo di produzione ampiamente utilizzato per materiali in polvere. Utilizzando molto meno tempo ed energia rispetto all'approccio standard, il nuovo metodo potrebbe avere implicazioni globali sulla produzione e sul risparmio energetico e aprire la strada a nuove scoperte.
Sinterizzazione a freddo, un processo ideato da un team guidato da Clive Randall, professore di scienza e ingegneria dei materiali e direttore del Materials Research Institute di Penn State, è una nuova interpretazione della sinterizzazione, un processo attraverso il quale i materiali in polvere vengono densificati, compressi, utilizzando calore e pressione. La sinterizzazione viene utilizzata per produrre molti materiali tra cui vetro, metalli, mattoni e plastica.
L'approccio di Randall utilizza il liquido per completare il processo di sinterizzazione a tempi e temperature che sono una frazione dei metodi attuali. Poiché il processo viene completato in pochi minuti anziché in ore, il risparmio di tempo ed energia potrebbe tradursi in un'enorme produttività e guadagni in termini di costi per il settore manifatturiero e potrebbe portare a molte meno emissioni di gas serra dalla produzione.
"Quello che stiamo facendo è usare un liquido in un processo di dissoluzione. Quindi funziona con un processo di evaporazione, " ha detto. "Questo è stato fatto prima, ma di solito con fasi che non sono transitorie. La cosa veramente importante di questo processo è che questo liquido c'è e poi se ne va, e nel processo di essere lì e sparire sta catturando tutti i processi di scambio, diffusione e crescita di cui hai bisogno per guidare la sinterizzazione."
Poiché la sinterizzazione tradizionale avviene per molte ore a temperature intorno a 1, 000 gradi Celsius, e la sinterizzazione a freddo avviene a temperature dalla temperatura ambiente a 200 gradi Celsius, il processo ha aperto le porte a nuovi materiali di produzione che non possono sostenere le temperature più elevate della sinterizzazione tradizionale.
"La capacità di incorporare nuovi materiali in quell'intero processo e creare nuovi tipi di funzionalità e infine di avere un sistema in cui è sostanzialmente densificato in 20 minuti significa che la produttività e i rendimenti di produzione potrebbero aumentare enormemente, " Randall ha detto. "Questo è ottimo per la produzione, è ottimo per il risparmio energetico, è ottimo per l'ambiente e ora consente nuovi sforzi intellettuali nella produzione di materiali".
