Natália
-3 °C
7 °C

Kagylóhéjszerű szuperpáncél

2005.03.09. 11:00
A California egyetem műszaki főiskoláján biológiai példából kiindulva olyan fémet találtak fel, amelyből kiváló páncélzat, vagy a rendkívül mérgező berilliumot nélkülőző repülőgép-alkatrész készíthető.

"Az általunk kifejlesztett új anyag nem károsítja a környezetet keménysége az acéllal egyezik, míg fajsúlya fele akkora" - mondja Kenneth S. Vecchio professzor, a tanulmány szerzője.

"Látványosan jól szerepelt a ballisztikai teszteken, de legnagyobb lehetőségek abból fakadnak, hogy struktúrája és tulajdonságai felhasználási területek széles választékához szabhatóak."

Az új anyag két könnyű fémből készül. Vecchio aluminium és titán fóliát rétegzett egymásra és melegítés közben egybe préselte őket. A műveletből származó lemez két rétegből áll: egy kemény kerámiaszerű "intermetallikus" titán-aluminid rétegből, és egy réteg rugalmas titánötvözetből.

Mint az állat

A Jacobs Műszaki Főiskolán Vecchio munkatársai túlnyomórészt olyan fejlesztéseken dolgoznak, amelyek a biológia megoldásait utánozzák. Kagylóhéjak, madárcsőrök, tengeri sünök biokompozit anyagainak strukturális és funkcionális tulajdonságait tanulmányozzák inspiráció gyanánt.

Vecchio a rétegezéssel a vörös fülcsiga kemény héjának struktúráját próbálta utánozni. Ez a kalifoniai partoknál élő tengeri csigafajta úgy építi jellegzetesen fül alakú héját, hogy az emberi hajszálnál ezerszer vékonyabb réteg kalcium-karbonát rétegeket növeszt, még vékonyabb, rugalmas fehérje-ragasztó rétegek közé.

"A titán-aluminid réteg a kalcium-karbonátnak feleltethető meg, míg a titánötvözet a fehérjerétegeknek" - mondja Vecchio.

Kombinálnak

A tesztek során két centiméter vastagságú mintára wolframötvözet rudat lőttek ki, 900 méter/szekundum sebességgel. A rúd csak félig hatolt át az új anyagon,m amelyből Vecchio szerint kiváló páncélzat válnék.

Közölte továbbá: vanádium, króm, mangán, nikkel, kobalt és vas felhasználásával is sikeresen készítettek fóliából préselt lemezeket. "Még csak most kezdjük felfedezni ezeket az új, igéretes kombinációkat" - magyarázza a professzor.

A kutatást leíró tanulmányban áll emellett, hogy préselést megelőzően különböző struktúrákat helyezhetnek el a fém belsejében. Az lemezbe húzott acél-szálakkal például rendkívül hatékony vibrációtompító tulajdonságot építettek az anyagba - ez nagyon értékes lehet például sugárhajtóművekben. Ugyanilyen módon elektromos vezetékrendszert vagy érzékelőket is beépíthetnek.