به گزارش خبرواژه، پژوهشگران با بهرهگیری از پودر پوسته نوعی صدف موفق شدهاند یک فوم فلزی فوقسبک، کاملاً بازیافتپذیر و بدون مواد سمی تولید کنند؛ مادهای که میتواند در خودروسازی، کشتیسازی و تجهیزات محافظ کاربردهای گستردهای داشته باشد.
به گزارش گروه علمی ایرنا، وبگاه تِکاِکسپلور در گزارشی نوشت هر سال حجم زیادی از پوسته صدف در صنعت غذا دور ریخته میشود؛ موادی که تاکنون بیشتر راهی محلهای دفن زباله میشدند یا در آبها رها میماندند. اما پژوهشگران مؤسسه هلمهولتس هرئون (Helmholtz-Zentrum Hereon) در آلمان راهی پیدا کردهاند تا از این پسماند دریایی بهعنوان یک منبع پایدار استفاده کنند.
فوم منیزیم چگونه ساخته میشود؟
پژوهشگران پودر پوسته صدف را با آلیاژ منیزیم-کلسیم در یک کوره ذوب مخلوط کردند. پوسته صدف عمدتاً از کربنات کلسیم تشکیل شده است؛ همان مادهای که در سنگ آهک نیز یافت میشود.
زمانی که این پودر در دمای بالا گرم میشود، گاز دیاکسیدکربن آزاد میکند. این گاز حبابهایی در مذاب فلزی ایجاد میکند و پس از سردشدن، فومی فلزی با ساختار متخلخل و اسفنجی شکل میگیرد.
ویژگیهای فوم منیزیم
این ماده جدید چند ویژگی مهم دارد:
- فوقسبک است؛
- کاملاً بازیافتشدنی است؛
- بدون مواد افزودنی سمی تولید میشود؛
- توانایی بالایی در جذب انرژی ضربه دارد.
قابلیت بازیافت؛ از آب دریا تا چرخه صنعت
دکتر هایدو دیرینگا (Hajo Dieringa)، دانشمند مواد در مؤسسه هرئون و نویسنده همکار این پژوهش، میگوید: در پایان عمر مفید، این ماده میتواند به اقیانوس بازگردانده شود. به سادگی در آب حل میشود.
پژوهشگران این موضوع را در آزمایشگاه با استفاده از آبی با ترکیبات مشابه آب دریا بررسی کردند. نتایج شیمیایی نشان داد بازگرداندن این فلز اسفنجی به دریا، اثرات مضری مانند آزادشدن فلزات سمی به همراه ندارد. در یک سامانه بازیافت واقعی نیز این ماده ذوب میشود و دوباره بهعنوان آلیاژ منیزیم جدید مورد استفاده قرار میگیرد.
کاربردهای متنوع در صنایع مختلف
ساختار متخلخل این فلز، انعطافپذیری بالا و توان جذب انرژی زیاد به آن میدهد؛ ویژگیهایی که آن را برای ساخت قطعات فوقسبک، بهویژه قطعات ضربهگیر در خودروها، بسیار مناسب میکند.
از دیگر کاربردهای این ماده میتوان به استفاده در صنایع زیر اشاره کرد:
- کشتیسازی؛
- هوانوردی؛
- تولید لباسهای محافظ مانند جلیقههای ضدگلوله و محافظهای ایمنی.
گام بعدی پژوهشگران
دکتر دیرینگا تأکید میکند: ما عملکرد فنی را با مسئولیت زیستمحیطی ترکیب میکنیم.
پژوهشگران قصد دارند آزمایشهای بیشتری روی ترکیبهای فلزی دیگر انجام دهند و از الیاف کربن بازیافتی برای پایدارتر کردن مذاب بهره ببرند تا کنترل بهتری بر شکلگیری فوم و بهینهسازی ساختار متخلخل به دست آورند.
