Metale inspirowane naturalnymi materiałami

Metale inspirowane naturalnymi materiałami
Naukowcy z amerykańskiego Uniwersytetu Północnej Karoliny postanowili wykorzystać zaobserwowane w naturze, w strukturze wewnętrznej budowy kości i bambusowych pędów, do konstrukcji metali. Ich nowe podejście może zrewolucjonizować metalurgię.

Metale mają ziarnistą strukturę. Jak wyjaśnia profesor ze wspomnianej uczelni, Yuntian Zhu, „stosunkowo małe ziarna na powierzchni oznaczają większą twardość, ale mniejszą rozciągliwość, czyli podatność na pękanie przy obciążeniach wzdłuż metalowej konstrukcji”. Rozwiązaniem, które pozwalałoby łączyć twardość i odpornością na rozciąganie, byłoby, jak zauważyli Zhu i jego koledzy, zastosowanie stopniowej zmiany ziarnistości w głąb metalu. Nazywają to „strukturą gradientową”.

Podobną strukturę mają np. kości. Badacze z Północnej Karoliny przetestowali tę regułę na wielu metalach, w tym na miedzi, niklu i stali nierdzewnej. Używali własnej metody produkcji takiego metalu. Ich zdaniem, osiąga się w ten sposób metale o właściwościach dotychczas poza zasięgiem metalurgii. Ponadto metale te mają być bardziej odporne na korozję i zużycie zmęczeniowe.