NASA: 3D printed μέταλλο 1.000 φορές πιο ανθεκτικό απ’ ό,τι ξέρουμε!
ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΚΑΡΑΤΖΑΣ
Η NASA με τη βοήθεια του 3D printing ανέπτυξε ένα νέο κράμα μετάλλου το οποίο υπόσχεται να αλλάξει τις αντοχές των σκαφών και το σχεδιασμό των κινητήρων των πυραύλων. Ο λόγος για το GRX-810, το οποίο μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες έως και 1.100 βαθμών Κελσίου, είναι πιο εύπλαστο και 1.000 φορές πιο ανθεκτικό από τα κορυφαία κράματα μετάλλου που χρησιμοποιούμε σήμερα.
Οι επιστήμονες της NASA το κατάφεραν αυτό χρησιμοποιώντας υπολογιστικά μοντέλα για να καθορίσουν τη σύνθεσή του και με τη χρήση του 3D printing, μπόρεσαν να τοποθετήσουν οξείδια σε συγκεκριμένες θέσεις με ακρίβεια νανομέτρων, βελτιώνοντας δραματικά τις αντοχές του. Μάλιστα χρειάστηκαν μόλις 30 προσομοιώσεις για να βρεθεί αυτή η βέλτιστη σύνθεση.
Σημειώστε όμως πως “χίλιες φορές ανθεκτικότερο” δε σημαίνει 1.000 φορές πιο δυνατό μέταλλο, αλλά πως η διάρκεια ζωής του μετάλλου είναι μεγαλύτερη καθώς μπορεί να αντισταθεί στη θερμότητα και τις μηχανικές πιέσεις καλύτερα. Όσον αφορά το σπάσιμο, είναι δύο φορές πιο δυνατό και 3.5 φορές πιο ελαστικό σε λύγισμα και τέντωμα από τις υπάρχουσες εναλλακτικές.
Οι εφαρμογές είναι άπειρες. Για παράδειγμα αν χρησιμοποιηθεί σε έναν jet κινητήρα, οι αυξημένες αντοχές σε θερμοκρασία μεταφράζονται σε βελτίωση της κατανάλωσης και σε χαμηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Θα βοηθήσει επίσης του σχεδιαστές, προσφέροντας βελτιώσεις στις επιδόσεις με διαφορετικά designs που μέχρι σήμερα δεν τολμούσαν να φανταστούν. Φυσικά, όπως συμβαίνει με κάθε τι που αναπτύσσεται για χρήση στο διάστημα, το υλικό αυτό μελλοντικά θα βρει και χρήση σε καταναλωτικά αγαθά, όπως αυτοκίνητα ή κινητά τηλέφωνα.
Μπορούμε πλέον να παράγουμε νέα υλικά πιο γρήγορα και με καλύτερες επιδόσεις από το παρελθόν. Αυτό που χρειαζόταν χρόνια δοκιμών και λαθών, τώρα χρειάζεται μερικές εβδομάδες.
Η NASA με τη βοήθεια του 3D printing ανέπτυξε ένα νέο κράμα μετάλλου το οποίο υπόσχεται να αλλάξει τις αντοχές των σκαφών και το σχεδιασμό των κινητήρων των πυραύλων. Ο λόγος για το GRX-810, το οποίο μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες έως και 1.100 βαθμών Κελσίου, είναι πιο εύπλαστο και 1.000 φορές πιο ανθεκτικό από τα κορυφαία κράματα μετάλλου που χρησιμοποιούμε σήμερα.
Οι επιστήμονες της NASA το κατάφεραν αυτό χρησιμοποιώντας υπολογιστικά μοντέλα για να καθορίσουν τη σύνθεσή του και με τη χρήση του 3D printing, μπόρεσαν να τοποθετήσουν οξείδια σε συγκεκριμένες θέσεις με ακρίβεια νανομέτρων, βελτιώνοντας δραματικά τις αντοχές του. Μάλιστα χρειάστηκαν μόλις 30 προσομοιώσεις για να βρεθεί αυτή η βέλτιστη σύνθεση.
Σημειώστε όμως πως “χίλιες φορές ανθεκτικότερο” δε σημαίνει 1.000 φορές πιο δυνατό μέταλλο, αλλά πως η διάρκεια ζωής του μετάλλου είναι μεγαλύτερη καθώς μπορεί να αντισταθεί στη θερμότητα και τις μηχανικές πιέσεις καλύτερα. Όσον αφορά το σπάσιμο, είναι δύο φορές πιο δυνατό και 3.5 φορές πιο ελαστικό σε λύγισμα και τέντωμα από τις υπάρχουσες εναλλακτικές.
Οι εφαρμογές είναι άπειρες. Για παράδειγμα αν χρησιμοποιηθεί σε έναν jet κινητήρα, οι αυξημένες αντοχές σε θερμοκρασία μεταφράζονται σε βελτίωση της κατανάλωσης και σε χαμηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Θα βοηθήσει επίσης του σχεδιαστές, προσφέροντας βελτιώσεις στις επιδόσεις με διαφορετικά designs που μέχρι σήμερα δεν τολμούσαν να φανταστούν. Φυσικά, όπως συμβαίνει με κάθε τι που αναπτύσσεται για χρήση στο διάστημα, το υλικό αυτό μελλοντικά θα βρει και χρήση σε καταναλωτικά αγαθά, όπως αυτοκίνητα ή κινητά τηλέφωνα.
Μπορούμε πλέον να παράγουμε νέα υλικά πιο γρήγορα και με καλύτερες επιδόσεις από το παρελθόν. Αυτό που χρειαζόταν χρόνια δοκιμών και λαθών, τώρα χρειάζεται μερικές εβδομάδες.
Δεν υπάρχουν σχόλια
Παρακαλούμε σχολιασμούς επί της ουσίας.
Τα σχόλια σας δεν περνάν από έλεγχο γιατί πιστεύουμε ότι δεν θα θίγουν κάποιον προσωπικά με βρισιές και συκοφαντίες.
Τέτοιου είδους σχόλια δεν περνάν από έλεγχο, αλλά θα διαγράφονται μετά την δημοσίευση.
Παρακαλούμε να γράφετε σε πεζά και όχι κεφαλαία
-------------------------------------------------------------------------
Οι απόψεις του ιστολογίου δεν είναι απαραίτητο να συμπίπτουν με τα περιεχόμενα στου άρθρου.
Ο ΔΙΚΤΥΟΥΡΓΟΣ ουδεμία ευθύνη εκ του νόμου φέρει για τα άρθρα - αναρτήσεις που δημοσιεύονται και απηχούν τις απόψεις των συντακτών τους. Σε περίπτωση που θεωρείτε πως θίγεστε από κάποιο εξ αυτών ή ότι υπάρχει κάποιο σφάλμα, επικοινωνήστε μέσω, φόρμας επικοινωνίας.
Ευχαριστούμε