Oggi, il corpo di una normale auto di famiglia è composto da 193 diversi tipi di acciaio. L'acciaio per ogni parte dell'auto è stato accuratamente selezionato e ottimizzato. È importante, Per esempio, che tutte le parti siano il più leggere possibile a causa del consumo di carburante, mentre altre parti dell'auto devono essere super resistenti per proteggere i passeggeri in caso di collisione.
I metalli nanostrutturati super resistenti stanno ora entrando in scena, volti a rendere le auto ancora più leggere, consentendo loro di sopportare meglio le collisioni senza conseguenze fatali per i passeggeri. La ricerca in questo campo viene condotta in tutto il mondo. Recentemente, un giovane studente di dottorato della Divisione di ricerca sui materiali di Risø DTU ha fatto un passo avanti nella ricerca scoprendo un nuovo fenomeno. La nuova scoperta potrebbe accelerare l'applicazione pratica dei nanometalli forti ed è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista” Atti della Royal Society " a Londra sotto forma di un documento di circa 30 pagine scritto da tre autori di Risø DTU.
Il compito di ricerca del giovane studente, Tianbo Yu, è determinare la stabilità in nuovi metalli nanostrutturati, che sono davvero molto forti, ma tendono anche a diventare più morbidi, anche a basse temperature. Ciò è dovuto al fatto che i microscopici grani metallici dei metalli nanostrutturati non sono stabili - un problema di cui la scoperta di Tianbo Yu fornisce ora una spiegazione.
La struttura fine è costituita da molti piccoli grani metallici. I confini tra questi grani metallici possono spostarsi, anche a temperatura ambiente. Allo stesso tempo si verifica un ingrossamento della struttura e di conseguenza la resistenza del nanometallo viene indebolita. Tianbo Yu ha ora dimostrato che i confini dei grani possono essere bloccati, quando sono presenti piccole particelle e che la soluzione è tecnologicamente fattibile. Ciò ha spianato la strada alla realizzazione di componenti per auto in nanometalli.
"Stiamo collaborando con un'azienda danese e anche con una società di ingegneria di consulenza danese con lo scopo di sviluppare materiali in alluminio leggeri e resistenti in vista della loro applicazione in veicoli leggeri in cui è in primo piano la deformazione ad alta velocità come in caso di collisione. Il nuovo i risultati saranno inclusi in questo lavoro, "dice Dorte Juul Jensen, capo della divisione e Dr. Techn. È felice che gli ottimi risultati abbiano anche applicazioni pratiche.
Tianbo Yu proviene dalla Tsinghua University di Pechino, un'università leader nella ricerca tecnica scientifica. I suoi studi in Danimarca sono stati finanziati dalla Danish National Research Foundation, che sostiene anche un centro di ricerca di base danese-cinese nella divisione di ricerca sui materiali, dove Tianbo Yu è ora impiegato.
Tianbo Yu è un ricercatore dedicato e di talento, che desidera intraprendere una carriera di ricerca in Danimarca. Sua moglie è una studentessa della RU (Roskilde University) e insieme ai loro studi, entrambi hanno deciso di impegnarsi molto per imparare il danese; e sono diventati bravi a farlo. – Tutto sommato, un successo per la scienza e per la globalizzazione.
Grani di metallo più piccoli si traducono in metalli più forti
I nanometalli contengono grani di metallo molto piccoli - da 10 a 1, 000 nanometri. Un nanometro è un milionesimo di millimetro. Più piccoli diventano i grani di metallo, più forte diventa il metallo. Il metallo diventa due volte più forte, Per esempio, se i singoli grani metallici sono fatti quattro volte più piccoli. Ecco perché gli scienziati dei materiali lavorano per ridurre le dimensioni dei singoli grani di metallo. In acciaio e alluminio, le particelle sono state ridotte al di sotto di 1 micrometro, che è un millesimo di millimetro. C'è un grande interesse per i nanometalli in tutto il mondo. I nanometalli sono super resistenti e la loro super resistenza può essere combinata con altre proprietà desiderate, pure.
Un buon esempio di nanometallo super resistente sono i sottili fili di acciaio utilizzati nei pianoforti a coda e per rinforzare pneumatici e container di camion, che devono resistere a pressioni estremamente elevate. In realtà, sono conosciuti da molti anni, ma ora sono diventati oggetto di rinnovato e forte interesse da parte degli scienziati.
Gli scienziati non sono interessati solo alle dimensioni dei grani metallici. Anche le interfacce tra i singoli grani metallici sono importanti per una serie di proprietà. Un tipo speciale di bordi di grano, cosiddetti confini gemelli, fornisce sia resistenza che buona conduttività elettrica. Questo apre la strada alla produzione di fili più sottili, riducendo così il consumo di materiale.
