A csontok által ihletett új acél, ellenáll a repedéseknek

Tudósok nemzetközi csapata olyan két új típusú acélt fejlesztett ki, melyek a csontok töréssel szembeni ellenálló képességét utánozzák, ezért jelentősen javíthatják az épületek és a közlekedés biztonságát.

Az acél mindenütt jelen van: minden autóban, repülőben, erőműben és a hídban is. Könnyen megfizethető és az ötvözetei révén számos felhasználási területhez alkalmazható.

Azonban sebezhető a karcolások által, amik hosszú távon terjedő mikrorepedésekhez vezethetnek, egészen addig amíg az anyag meg nem adja magát. Például a nyomáskülönbség, amit egy repülőgépnek élettartama alatt el kell viselnie, könnyen vezethet a fém elfáradásához, amely katasztrófát okozhat.

A csapat mely ennek a problémának a leküzdésére állt össze, a természethez fordult inspirációért – pontosabban a csontokhoz. A csontok talán egyszerűnek tűnhetnek első pillantásra, viszont rendkívül könnyűek és a többrétegű felépítésük miatt ellenállóak a repedésekkel szemben.

Cikk-cakkos szerkezet

Egy tipikus hosszabb csont, rendelkezik egy vékony ámde sűrű kötőszöveti réteggel, ami lefedi a kortikális csont rácsszerű mátrixát. Ez alatt egy rétegnyi szivacsos, porózus csont található ami egy üreget zár körbe, amiben a vörös és sárga csontvelő található. Együttesen ez a struktúra megnöveli az anyag ellenállását a repedések terjedésével szemben a rétegek között, mondta Motomichi Koyama, a japán Kyushu Egyetemről.

Koyama munkatársaival együtt a csontok rétegeltségének mintájára változtatta meg két acél típus nanoszerkezetét. Amikor általános igénybevételnek tették ki, az új anyagok nagyobb ellenállást tanúsítottak az elfáradással szemben. Még akkor is amikor már repedések jelentek meg, azok terjedése nem volt olyan könnyed, mivel sokkal nagyobb energiára van szükség egy komplex szerkezeten való átterjedéshez.

“Bepillantás a biológiai struktúrák világába … egy lenyűgöző inspiráció, hogy fejlettebb anyagokat hozzunk létre, amilyen az új acél is, ” mondta Admir Masic az MIT-től.

Mennyi idő telhet el addig, amire ez az új acél megjelenik a repülőkben és a hidakban? A legnagyobb problémát az előállítás arányos fokozása jelenti, azonban Koyama azt nyilatkozta, hogy hagyományos acélipari technikákkal is előállíthatóak. “Így a probléma kis erőfeszítéssel megoldható.

Forrás: newscientist.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás

A honlap további használatához a sütik használatát el kell fogadni. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás