Cała otoczka innowacyjności nie jest zarezerwowana wyłącznie dla kompletnie nowych wynalazków, czy odkryć. Dowodem na to jest np. połączenie nanocząsteczek węglika tytanu ze stopem aluminium AA7075 opracowanego w latach 40. XX wieku. Ten wytrzymały prawie jak stal, ale jednocześnie lżejszy o 66% stop, niespecjalnie nadawał się do spawania (łączenia kilku elementów), ponieważ gdy był ogrzewany, składające się na niego aluminium, cynk, magnez i miedź stapiały się nierównomiernie, co z kolei wywoływało problem segregacji fazowej, czyli po prostu pęknięć.
Jednak cel rozwiązania tego problemu postawił sobie zespół jednej ze szkół inżynierskich UCLA, pod wodzą profesora Xiaochun Li. Wspólnie opracowali proces, w którym to połączyli aluminium AA7075 z maleńkimi cząstkami węglika tytanu. Pręty te następnie umieszczono między większymi kawałkami stopu aluminium, które miały zostać połączone, spełniając funkcje swoistego wypełniacza. Gdy pręty i sąsiedni materiał zostały następnie stopione w procesie spawania łukowego, nanocząstki wyeliminowały problem z pękaniem stopu na całej długości.
„Nanocząsteczki sprawiają, że pierwiastki w ciekłym metalu zestalają się razem bardziej równomiernie, zapobiegając w ten sposób segregacji faz.” – mówi profesor Li.
Uzyskane w nowym procesie spawy mają wytrzymałość na rozciąganie do 392 megapaskali, podczas gdy powszechnie używany stop aluminium może pochwalić się wytrzymałością w tych miejscach rzędu 186 megapaskali. Jednak to nie koniec, ponieważ uważa się, że obróbka cieplna po spawaniu może zwiększyć wytrzymałość spawów 7075 do 551 megapaskali, co jest równe wytrzymałości łączeń ze stali.
Jednak już teraz aluminium AA7075 jest używane w przypadku np. skrzydeł samolotów, czy kadłubów. Tam problem ze spawaniem rozwiązano za pomocą mechanicznego rozwiązania, czyli nitów. Dlatego też odkrywcy już teraz podjęli współpracę z producentem rowerów, który jest zainteresowany wykorzystaniem tej technologii do wytwarzania rowerowych ram.
Czytaj też: Lamborghini stworzyło tak duży silnik V12, że nie trafił do samochodu
Źródło: New Atlas
