Νέα επαναστατικά και εξαιρετικά ελαφρά υλικά αναπτύσσουν οι επιστήμονες

Πριν από λίγες ημέρες ανακοινώθηκε ότι ερευνητική ομάδα στην Ελβετία δημιούργησε χρυσό ελαφρύ σαν αφρό που επιπλέει στο νερό. Αν και είναι περίπου 20 καρατίων, το 98% είναι αέρας και μπορεί άνετα να επιπλέει στο αφρόγαλα ενός καπουτσίνο! Πρόκειται για την ελαφρύτερη μορφή οποιουδήποτε πολυτίμου μετάλλου έχει ποτέ παραχθεί ως σήμερα.

Ο χρυσός-αφρός είναι χίλιες φορές πιο ελαφρύς από τον κανονικό χρυσό, παρ' όλα αυτά είναι σχεδόν αδύνατον να καταλάβει κανείς τη διαφορά με γυμνό μάτι καθώς έχει το χαρακτηριστικό χρώμα και τη γνωστή μεταλλική λάμψη του χρυσού. Υπάρχουν όμως και άλλαυλικά που έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία ένα-δύο χρόνια τα οποία έχουν εντυπωσιακές εφαρμογές.

«Αέρινο» αλεξίπτωτο

Στα επιβατηγά αεροσκάφη υπάρχουν σωσίβια αλλά και λέμβοι που μπορούν να σώσουν τη ζωή των επιβατών σε περίπτωση που το σκάφος πέσει στη θάλασσα. Δεν υπάρχει όμως κάποια πρόβλεψη για την περίπτωση που οι επιβάτες πρέπει να το εγκαταλείψουν στον... αέρα. Κινέζοι ερευνητές πειραματίζονται με το ελαφρύτερο υλικό του κόσμου ευελπιστώντας ότι θα καταφέρουν να κατασκευάσουν με αυτό ένα αλεξίπτωτο το οποίο θα διατίθεται στους επιβάτες ενός αεροσκάφους και θα μπορούν με αυτό να σώσουν τη ζωή τους σε περίπτωση που πρέπει να το εγκαταλείψουν άμεσα. 

Ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Zhejiang  πειραματίζεται με ένα αεροτζέλ από γραφένιο, ένα υλικό με πυκνότητα 0,16 milligram ανά κυβικό χιλιοστό. Στην ερευνητική ομάδα συμμετέχει και ο καθηγητής Γκάο Τσάο που ανακάλυψε το εν λόγω αεροτζέλ. Το υλικό είναι τόσο σπογγώδες ώστε περιέχει κυρίως αέρα και είναι αρκετά ελαφρύ ώστε να μπορεί να σταθεί πάνω σε ένα λουλούδι χωρίς καν να λυγίσει τα πέταλα.
Στόχος των ερευνητών είναι να κατασκευάσουν ένα κυριολεκτικά πανάλαφρο αλεξίπτωτο βάρους λίγων δεκάδων γραμμαρίων! Αυτό σημαίνει ότι, πρώτον, το αλεξίπτωτο θα είναι εύχρηστο για τους επιβάτες, ενώ ταυτόχρονα δεν θα επιβαρύνει το συνολικό βάρος ενός σκάφους.

To νέο υλικό από γραφένιο είναι τόσο ελαφρύ που στέκεται πάνω στα πέταλα των λουλουδιών

Αβύθιστα πλοία και αυτοκίνητα «λιποβαρή»

Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν ένα σύνθετο υλικό με μέταλλο που είναι τόσο ελαφρύ ώστε μπορεί να επιπλέει στο νερό. Ετσι ένα σκάφος κατασκευασμένο από αυτό το υλικό δεν θα βυθιζόταν, ακόμη κι αν είχε υποστεί σοβαρή ζημιά. Το υλικό αυτό έχει πλήθος εφαρμογών, ανάμεσα στις οποίες και η κατασκευή αυτοκινήτων με μικρό βάρος. Το υλικό αυτό δημιούργησαν μηχανικοί της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης και της εταιρείας Deep Spring Technologies (DST), σε συνεργασία με ερευνητές του αμερικανικού στρατού. Οι επιστήμονες δήλωσαν ότι το πρωτοποριακό υλικό θα μπορούσε επίσης, χάρη στο μικρό βάρος του, να επιτρέψει την εξοικονόμηση καυσίμων τόσο σε σκάφη όσο και σε οχήματα. To νέο υλικό είναι ο πρώτος «συντηγμένος αφρός» από ένα συνθετικό κράμα μετάλλου (μαγνησίου), που συνδυάζει την ελαφρότητα και τη δύναμη, καθώς, εκτός από το πολύ μικρό βάρος, διαθέτει επίσης μεγάλη αντοχή στη θερμότητα. 

Το νέο σύνθετο υλικό έχει πυκνότητα μόλις 0,92 γραμμαρίων ανά κυβικό μέτρο (έναντι 1 γραμμαρίου ανά κ.μ. του νερού). Ακριβώς επειδή έχει πυκνότητα μικρότερη από το νερό, μπορεί να επιπλέει σε αυτό. Το μυστικό του υλικού έγκειται στο ότι αποτελείται από ένα μεταλλικό πλέγμα (μήτρα) κράματος μαγνησίου το οποίο μετατρέπεται σε συντηγμένο αφρό με την προσθήκη ισχυρών αλλά πολύ ελαφρών κούφιων σφαιριδίων φτιαγμένων από καρβίδιο του πυριτίου. Το τελικό σύνθετο υλικό έχει μεταβαλλόμενη πυκνότητα και ανθεκτικότητα, ανάλογα με την ποσότητα αυτών των σωματιδίων (σφαιριδίων) που περιέχει στο μεταλλικό κράμα του. Η τεχνολογία παραγωγής του νέου υλικού εκτιμάται ότι θα έχει τελειοποιηθεί μέσα στην επόμενη τριετία, οπότε θα έχουν κατασκευασθεί και θα μπορούν να δοκιμασθούν στην πράξη τα πρώτα προϊόντα από αυτό.
tovima
1/12/2015

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου