(NLDO) – Ein Forschungsteam der Tohoku-Universität (Japan) hat ein Metamaterial entwickelt, das einen Durchbruch bei der Produktion zukünftiger Raumfahrzeuge und medizinischer Geräte bedeuten könnte.
Laut SciTech Daily handelt es sich bei diesem neuen Material um eine superelastische Titan-Aluminium-Legierung (Ti-Al), die sowohl leicht als auch langlebig ist.
Es kann seine Superelastizität über einen beispiellosen Temperaturbereich von -269 °C bis +127 °C beibehalten, also von der Temperatur von flüssigem Helium bis zu Temperaturen, die deutlich über denen von kochendem Wasser liegen.
Von japanischen Wissenschaftlern entwickeltes Ti-Al-Metamaterial – Foto: Sheng Xu
Laut Associate Professor Sheng Xu vom Frontier Science Research Institute der Tohoku University ist dies die erste Legierung, die in einem so extremen Temperaturbereich ihre Superelastizität beibehalten kann.
Diese Eigenschaften machen es ideal für zukünftige Weltraummissionen, beispielsweise die Herstellung superelastischer Reifen für Rover auf dem Mond oder anderen Planeten, die komplexe, unberechenbare Oberflächen und extreme Temperaturschwankungen aufweisen.
Dies würde den Weg für Erkundungen ebnen, die einen direkten, gezielten Zugang zu fernen Planeten und Monden erfordern, und neue Türen für die Kosmologie öffnen.
Die Vielseitigkeit der Legierung bei extrem niedrigen Temperaturen macht sie zu einem vielversprechenden Material für viele grüne Industrien der Zukunft.
Darüber hinaus kann diese Legierung in Geräten verwendet werden, die Flexibilität erfordern, wie etwa medizinische Geräte – zum Beispiel Stents.
Derzeit sind die meisten „Formgedächtnis“-Legierungen, die elastisch genug sind, um nach Krafteinwirkung ihre ursprüngliche Form wieder anzunehmen, auf bestimmte Temperaturbereiche beschränkt.
Die neue Ti-Al-Legierung überwindet diese Einschränkung.
Zur Herstellung verwendete das Team fortschrittliche Techniken zur Erzeugung präziser Mikrostrukturen und optimierte gleichzeitig die Verarbeitungsmethoden, insbesondere die Wärmebehandlung, um die gewünschten Materialeigenschaften zu erzielen.
„Diese Entdeckung setzt nicht nur einen neuen Standard für superelastische Materialien, sondern liefert auch neue Prinzipien für das Materialdesign, die sicherlich zu weiteren Durchbrüchen in der Materialwissenschaft führen werden“, sagte Associate Professor Xu.
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Quelle: https://nld.com.vn/nhat-ban-ra-mat-vat-lieu-lam-thay-doi-vu-tru-hoc-va-y-hoc-196250303111515062.htm
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