La nuova tecnica consente ai metalli di "rigenerarsi" come le ossa umane

I ricercatori dell'Università della Pennsylvania, negli Stati Uniti, hanno sviluppato una nuova tecnica che consente ai metalli porosi - come le schiume metalliche, la cui struttura interna ricorda quella delle ossa umane - di “rigenerarsi” senza la necessità di saldature o cannelli. . Questo può essere un grande passo avanti per l'ingegneria, in particolare la meccanica, e questa proprietà autorigenerante può essere molto utile nella riparazione di varie parti e oggetti metallici, come bracci robotici, parti automobilistiche e componenti di base e stazioni spaziali, per citare. alcuni potenziali usi.

Limitazioni di bypass

Oggi, quando una parte metallica si rompe, l'opzione disponibile è applicare calore alle regioni danneggiate, di solito attraverso l'uso di saldature e torce che espongono i componenti a temperature fino a 3000 gradi Celsius. Il problema è che ci sono situazioni in cui questa pratica non è raccomandata, come, ad esempio, schiume di metallo, una classe di materiali leggeri e super resistenti che combina le qualità fisiche, chimiche e meccaniche dei metalli con i vantaggi strutturali di schiuma. vedi:

Come avrai notato, la struttura interna di queste schiume è composta da piccole sacche d'aria e questo materiale, oltre ad essere ininfiammabile e resistente alle alte temperature, è estremamente efficace nell'assorbimento di urti e vibrazioni, offre protezione elettromagnetica ed è un Ottimo isolamento acustico. Questo lo rende un amante dell'industria aerospaziale, navale, automobilistica, ferroviaria, medica, edile e di altro genere. Tuttavia, se danneggiato e necessita di riparazione, la fusione a caldo può comprometterne la porosità e comprometterne la funzionalità.

Quindi, per aggirare questa difficoltà, i ricercatori hanno attinto a materiali che potrebbero auto-rigenerarsi, come quelli realizzati con plastica flessibile e polimeri che, se rotti, rilasciano sostanze che possono fluire attraverso la struttura interna e "riparare" l'oggetto danneggiato, anche a temperatura ambiente.

Bone metal

Ciò che il team ha sviluppato è stata una tecnica di applicazione di uno strato di una sostanza inerte e malleabile chiamata Parylene D alla schiuma metallica, un polimero flessibile che, sebbene resistente, si rompe più facilmente del metallo sottostante. . Ma la cosa interessante è che i ricercatori hanno usato la Parylene come una sorta di "bandiera del danno", quindi quando questo strato è danneggiato e la superficie metallica è esposta, è possibile riparare i siti di schiuma danneggiati solo mediante zincatura.

Questo, tra l'altro, è un processo elettrochimico in cui un metallo può essere rivestito con un altro - come nel caso di un gioiello placcato in oro, per esempio. Per questo, l'oggetto da coprire deve essere immerso in un liquido elettrolitico a temperatura ambiente e viene applicata una corrente elettrica che consente agli ioni del metallo di essere rivestiti per fluire facilmente e depositarsi sul pezzo, formando una "copertura". ".

Nella tecnica sviluppata dagli scienziati, la schiuma viene immersa nel bagno per la galvanizzazione e gli ioni si accumulano solo in aree in cui il Parylene non è più presente - e che indica che si sono verificati alcuni danni - rimodellando la struttura rotta in modo analogo a che le ossa si rigenerano dopo aver subito fratture. I ricercatori hanno eseguito test su 3 diversi tipi di danno (campioni incrinati, rotti e completamente sezionati) su schiuma di nichel e sono riusciti con tutti i "cerotti", ma mirano ad espandere gli esperimenti e gli studi per rendere il processo più completo. .

La nuova tecnica consente ai metalli di "rigenerarsi" come le ossa umane tramite TecMundo