Cercetătorii australieni au reușit să facă titaniul să plutească, fără să-i scadă rezistența
O echipă de la RMIT a construit, prin printare 3D, o structură de titan cu goluri umplute cu spumă, suficient de ușoară cât să plutească, dar care își păstrează aproape toată rezistența metalului solid. Testată două săptămâni în apă de mare, a pierdut doar 0,15% din masă.
O echipă de cercetători de la RMIT University din Australia, condusă de dr. Jordan Noronha, în cadrul Centrului pentru Fabricație Aditivă al universității, a reușit să transforme titaniul, un metal de aproximativ patru ori mai dens decât apa, într-o structură suficient de ușoară cât să plutească, fără să-i sacrifice rezistența. Cercetarea a fost publicată în revista peer-reviewed Advanced Materials.
Soluția a fost o rețea tridimensională printată din aliaj de titan (Ti-6Al-4V), organizată în module de 4x4x4 celule de 10 milimetri fiecare, cu pereți subțiri de doar 0,2 milimetri și canale interioare de 2,5 până la 4 milimetri. Golurile din structură au fost umplute cu spumă de poliuretan, cu celule de 10 până la 200 de micrometri. Rezultatul: densitatea totală a materialului a crescut cu doar 5,9% până la 7,3% față de titanul gol pe interior, suficient de puțin cât structura să plutească.
Cum a fost testată
Echipa a construit un prototip de baliză plutitoare, de 100 de milimetri înălțime și 85 de milimetri lățime, și l-a lăsat două săptămâni în apă de mare. Rezultatele: o pierdere de doar 0,15% din masă și o scădere sub 1% a rezistenței mecanice, ceea ce arată că structura rezistă bine la coroziune și la stresul mecanic al mediului marin, pe termen scurt.
Cercetătorii spun clar că testul de două săptămâni e doar un prim pas: pentru aplicații reale, structura trebuie testată la scară mai mare și pe perioade mult mai lungi, inclusiv la adâncimi mari, unde presiunea și condițiile chimice sunt diferite.
De ce contează
Titaniul e apreciat în inginerie pentru rezistența la coroziune și raportul excelent rezistență-greutate, dar densitatea lui mare i-a limitat mereu utilizarea în structuri care trebuie să plutească, de la balize marine la componente pentru platforme offshore sau chiar echipamente navale. O structură de titan care plutește fără să-și piardă rezistența ar putea înlocui materiale compozite mai puțin durabile în astfel de aplicații, mai ales acolo unde durabilitatea pe termen lung contează mai mult decât costul inițial.
Sursă: New Atlas