Japanische Wissenschaftler sind bestrebt, die Grenzen superelastischer Materialien zu erweitern und haben wichtige Durchbrüche erzielt. Sie zeigten eine neue Legierung auf Eisenbasis, die extrem hohen und extrem niedrigen Temperaturen standhält. Mit dieser Fähigkeit, sich unter verschiedenen Bedingungen zu verformen und in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, hofft das Team, dass das neue superelastische Metall in erdbebensichereren Gebäuden und sogar im Weltraum Verwendung finden wird.
Superelastische Legierung (SEA) ist ein Material mit Superelastizität, das es ihm ermöglicht, sich zu verformen und in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Ihre einzigartigen Eigenschaften haben es diesen langlebigen Materialien ermöglicht, in einer Vielzahl von Bereichen von Brillen und Schürzen bis hin zu medizinischen und zahnmedizinischen Anwendungen eingesetzt zu werden, aber sie haben in ihrer heutigen Form auch ihre Grenzen.
Die mechanische Kraft, die diese Materialien aushalten, wird durch die Umgebungstemperatur beeinflusst, und die derzeit verwendeten superelastischen Legierungen können in einem Temperaturbereich von minus 20 °C bis 80 °C arbeiten. Diese Legierungen bestehen aus Materialien wie Titan und Nickel und sind zudem teuer, so dass sie meist in Form von dünnen Drähten und Rohren verwendet werden.
Ein Team von Ingenieuren der Universität Tohoku in Japan schlug eine neue Formulierung superelastischer Legierungen vor, die ihre Anwendungsmöglichkeiten erheblich erweitern kann. Dieses neue Material besteht aus Eisen, Aluminium, Nickel und Chrom. Durch sorgfältige Kontrolle der Chromkonzentration konnte das Team eine superelastische Legierung herstellen, die von der Umgebungstemperatur im Wesentlichen unbeeinflusst ist. Seine Leistung kann in der Umgebung noch aufrechterhalten werden.
Das Team glaubt, dass eine der aufregendsten Einsatzmöglichkeiten der neuen Technologie die Weltraumforschung ist. In der Weltraumforschung müssen die für den Bau von Flugzeugen verwendeten Materialien in extremsten Umgebungen wie auf dem Mond oder dem Mars Verformungen standhalten können, wo die Tages- und Nachttemperaturen zwischen minus 170 °C und 120 °C schwanken können. Es kann aber auch wohnortnahe Verwendungen finden.
„Die Nutzung des neuen SEA hört hier jedoch nicht auf.“ sagte Professor Toshihiro Omori, der das Forschungsteam leitete. „Es kann für Zugklammern in Gebäuden oder Säulenelemente in Brücken verwendet werden – um eine höhere Erdbebensicherheit zu bieten.“
Link zu diesem Artikel: Neue Legierungsmaterialien auf Eisenbasis
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