Questa immagine mostra come potrebbe apparire una lega metallica mentre si solidifica, utilizzando una miscela organica trasparente come sostituto dei metalli. I raggi X ci consentono di scrutare il processo di fusione, ma idealmente i ricercatori dovrebbero osservare il processo in condizioni di illuminazione normale. Sfortunatamente, i metalli non sono trasparenti. Credito:E-USOC
Gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno iniziato a condurre un esperimento che potrebbe gettare nuova luce su come si formano le leghe metalliche.
Il modo in cui l'umanità ha dominato la metallurgia è sinonimo di progresso, con gli storici che etichettano periodi come l'età del bronzo e l'età del ferro.
La maggior parte dei metalli utilizzati oggi sono miscele – leghe – di metalli diversi, combinando le proprietà per rendere i materiali più leggeri e più resistenti.
Come cuocere una torta, il risultato non dipende solo dall'aggiunta degli ingredienti giusti:la colata è influenzata dalle temperature del forno e dal processo di raffreddamento. Alcuni metalli vengono persino colati in centrifughe ipergravità alla ricerca della lega perfetta.
Le leghe sono ovunque ora, dallo smartphone in tasca all'aereo. Rendere più leggero, resistente, le leghe autorigeneranti o anche flessibili ovviamente avvantaggiano sia l'industria che i consumatori.
Risolvere il problema della trasparenza
Non c'è da meravigliarsi se ci piacerebbe scrutare nei meccanismi interni della fusione del metallo per vedere cosa sta succedendo con i nostri occhi. Idealmente, dovremmo osservare il processo senza gravità aggiungendo il suo ulteriore livello di complessità. Il problema, Certo, è che i metalli non sono trasparenti.
L'ESA sta eseguendo esperimenti a raggi X su razzi suborbitali, ma questi sono limitati a 13 minuti di assenza di gravità alla volta e i raggi X non rivelano tutto.
Il forno in lega trasparente sta eseguendo un primo lotto di miscele succinonitrile, D-canfora e neopentil glicole, contenuti all'interno di una cartuccia a parete di vetro a un ritmo agonizzante lento:impiegano più di due giorni per viaggiare 1 mm, ma l'esperimento va avanti da solo per diverse settimane. L'obiettivo è far luce su come si formano le leghe metalliche. Credito:E-USOC
Anziché, i ricercatori hanno esaminato un sostituto dei metalli e hanno trovato materiali organici, scelto con cura per essere trasparente mentre si solidifica come un metallo.
Un primo lotto di miscele è arrivato alla Stazione Spaziale il 18 dicembre:succinonitrile, D-canfora e neopentil glicole sono stati consegnati da un'astronave Dragon all'interno di una cartuccia a parete di vetro insieme a un tostapane in miniatura. Questo forno Bridgman è simile a un forno a nastro trasportatore che si trova nelle fabbriche o nei ristoranti fast-food. Le cartucce passano attraverso l'elemento riscaldante a un ritmo angosciosamente lento:impiegano fino a due giorni per percorrere 1 mm, ma l'esperimento verrà eseguito da solo per diverse settimane.
Fusione di plastica
Un astronauta ha installato per sicurezza il forno in lega trasparente all'interno del vano portaoggetti autonomo dell'ESA e ha inserito la prima cartuccia.
Un hard disk sta registrando la vista microscopica di due videocamere, mentre gli operatori del centro di controllo spagnolo a Madrid possono evidenziare diverse caratteristiche utilizzando una serie di luci colorate.
Questi esperimenti sui fenomeni fondamentali consentono agli scienziati di comprendere e quindi controllare i processi. Chissà quali metalli straordinari potrebbero essere creati? La prossima età del metallo potrebbe essere qualcosa che non possiamo immaginare in questo momento.
Mentre le miscele passano attraverso il forno, un hard disk registra la vista microscopica di due videocamere, mentre gli operatori del centro di controllo spagnolo a Madrid possono evidenziare diverse caratteristiche utilizzando una serie di luci colorate. Credito:E-USOC
