La maggior parte delle persone potrebbe non rendersene conto, ma ogni giorno incontrano prodotti realizzati con metalli esotici o avanzati.

I metalli sono usati negli aerei, componenti ortopedici, strumenti medici, macchine, pannelli solari, attrezzature militari e altre applicazioni, e sono chiamati avanzati o esotici perché sono più difficili da trovare e più costosi da utilizzare nella produzione.

Ma il metodo convenzionale di utilizzo di metalli avanzati nella produzione ha un costo elevato, in parte perché tendono ad essere difficili da scolpire. Ora, un nuovo processo per tagliare questi metalli può contribuire a renderli più facili da usare e portare a cambiamenti significativi nel futuro della produzione. È un settore in crescita:si prevede che il valore del mercato globale della fabbricazione dei metalli raggiungerà i 24 miliardi di dollari entro il 2024.

"Quello che abbiamo creato è un nuovo modo di affrontare la lavorazione di questi metalli che ha il potenziale per cambiare i processi del sistema di produzione, " disse Srinivasan Chandrasekar, un professore di ingegneria industriale presso il College of Engineering della Purdue University. "La nostra soluzione si sta dimostrando molto promettente nel rendere questi metalli più convenienti da produrre e lavorare, rendendoli più facili da lavorare".

Il team di Purdue ha creato un metodo per applicare un agente tensioattivo di design, il nome di una varietà di sostanze chimiche utilizzate nella lavorazione dei metalli, alla superficie di un metallo per facilitare il taglio e la forma del materiale in parti e pezzi. La ricerca è pubblicata nel numero del 10 gennaio di Revisione fisica applicata .

I ricercatori della Purdue hanno utilizzato alcoli comuni su una superficie di alluminio e sono stati in grado di tagliare il metallo più facilmente, con almeno il 50% di forza in meno, e producono una superficie finale più liscia con meno crepe e strappi rispetto all'alluminio senza il trattamento con alcol.

"Purdue fornisce un ambiente straordinario per condurre questo tipo di ricerca che non troverai nella maggior parte delle altre università, "Ha detto Chandrasekar. "Abbiamo attrezzature di laboratorio e spazio per testare i nostri metodi su scala che si trova nelle strutture e negli spazi dell'industria manifatturiera reale".

Chandrasekar ha affermato che lo stesso approccio si sta dimostrando promettente per altri sistemi metallici come l'acciaio inossidabile, tantalio, rame, leghe di ferro e persino di nichel. Ogni sistema metallico richiede un agente di progettazione specifico poiché gli alcoli non interagiscono con altri metalli allo stesso modo dell'alluminio.

Chandrasekar e il suo team hanno lavorato con l'Ufficio per la commercializzazione della tecnologia della Purdue Research Foundation per brevettare le loro tecnologie. Stanno cercando altri partner di ricerca.

Precedenti ricerche dello stesso team hanno dimostrato l'applicazione di inchiostri e colle per la marcatura dei metalli per produrre metalli gommosi come alluminio, acciai inossidabili, rame e tantalio molto più facili da tagliare per applicazioni industriali.