Come si può migliorare il taglio dei metalli "gommosi"? Gli innovatori della Purdue University hanno trovato una risposta e le loro scoperte possono aiutare nella produzione di prodotti e nella riduzione dei guasti dei componenti.

I ricercatori hanno precedentemente dimostrato che l'applicazione di un pennarello indelebile o pennarello, colla o pellicola adesiva hanno facilitato il taglio di metalli come alluminio, acciai inossidabili, nichel, rame e tantalio per applicazioni industriali. La marcatura della superficie metallica da lavorare con inchiostro o adesivo riduce drasticamente la forza di taglio, lasciando un taglio netto in pochi secondi. Ora, hanno scoperto come questi film producono l'effetto.

"Abbiamo scoperto che è sufficiente che la pellicola organica dei pennarelli o della colla abbia lo spessore di una molecola affinché funzioni, " disse Srinivasan Chandrasekar, Purdue professore di ingegneria industriale. "Questo film ultrasottile aiuta a ottenere risultati più uniformi, tagli più puliti e veloci rispetto ai processi di lavorazione attuali. Riduce anche le forze di taglio e l'energia, e migliora i risultati per la produzione in tutti i settori come quello biomedico, energia, difesa e aerospaziale”.

La ricerca è pubblicata su Progressi scientifici . Lo studio prevede una collaborazione tra ricercatori della Purdue, Osaka University (Giappone) e l'Indian Institute of Science (India).

Se è possibile apportare un miglioramento significativo alla lavorabilità dei metalli gommosi o delle leghe, ovvero quanto bene tagliano, forare o smerigliare, quindi c'è la possibilità di ridurre il costo dei prodotti, migliorare le loro prestazioni o consentire design di prodotti nuovi e migliorati.

I ricercatori hanno scoperto, utilizzando film organici monostrato creati dall'autoassemblaggio molecolare, che la lunghezza della catena della molecola e il suo assorbimento alla superficie del metallo sono la chiave per realizzare questi miglioramenti. Utilizzando le "giuste" molecole organiche, il metallo è infragilito localmente con conseguente miglioramento della lavorazione.

"Stiamo anche imparando attraverso la nostra scoperta di più su come i fattori ambientali influenzano il fallimento dei metalli, " disse Anirudh Udupa, un autore principale dello studio e un ricercatore presso la School of Industrial Engineering di Purdue. "Mentre decifriamo come i film molecolari organici migliorano la lavorabilità di questi metalli, migliore è anche la nostra comprensione dei comuni guasti causati dall'ambiente nei metalli, quali fessurazioni da stress-corrosione, infragilimento da idrogeno e infragilimento da metallo liquido".

Gli innovatori della Purdue hanno lavorato con l'Ufficio per la commercializzazione della tecnologia della Purdue Research Foundation per brevettare questa tecnologia.