211service.com
Nanofremstilling gør stål 10 gange stærkere
En billig ny proces kan øge styrken af metaller som stål med så meget som 10 gange og gøre dem meget mere modstandsdygtige over for korrosion. Hvis de modificerede metaller består felttest, kan den nye proces fortsætte med at få broer og anden infrastruktur til at holde meget længere; det kunne også gøre biler lettere og derfor mere brændstoføkonomiske.
Det viste rør er blevet behandlet ved hjælp af Modumetals proces.
Den Seattle-baserede startup, der udviklede processen, Modum metal , kommercialiserer det til dels i samarbejde med olieselskaberne Chevron, Conoco-Philips og Hess.
Dele fremstillet ved hjælp af teknologien bliver nu testet i oliefelter. Noget olie indeholder stærkt ætsende kemikalier såsom svovlbrinte, der hurtigt beskadiger produktionsudstyr. Den nye teknologi kan få disse dele til at holde meget længere og dermed sænke omkostningerne ved at forfølge ukonventionelle oliekilder. Det kunne kun være den første af en lang række applikationer.
Fremskridtet er baseret på det faktum, at styring af metallers struktur på nanoskala kan give disse materialer nye egenskaber. Dette har været muligt i nogen tid, men det har været svært at gøre pålideligt og økonomisk med store metalstykker. Modumetal har udviklet en proces, der giver den præcis kontrol over strukturen af metaller, og som gør det muligt at lave dele, der er meter lange. Administrerende direktør Christina Lomasney siger, at processen koster det samme som konventionelle metalbehandlinger såsom galvanisering.
Modumetal bruger en avanceret form for galvanisering, en proces, der allerede er brugt til at lave den forkromning, du måske ser på motoren og udstødningsrørene på en motorcykel. Galvanisering involverer nedsænkning af en metaldel i et kemisk bad indeholdende forskellige metalioner og derefter påføring af en elektrisk strøm for at få disse ioner til at danne en metalbelægning.
Virksomheden bruger et bad, der indeholder mere end én slags metalion og styrer, hvordan ioner aflejres ved at variere den elektriske strøm. Ved at ændre strømmen på præcise tidspunkter kan den skabe en lagdelt struktur, hvor hvert lag er flere nanometer tykt og af forskellig sammensætning. Den endelige belægning kan være op til en centimeter tyk og kan i høj grad ændre det originale materiales egenskaber.
david lashmore , en professor i materialevidenskab ved University of New Hampshire, som har udført arbejde i området, siger, at nano-konstruerede lag kan gøre et materiale stærkere ved at forhindre revner i at bevæge sig igennem det.
Lashmore siger, at det at få processen til at fungere i stor skala kræver en detaljeret forståelse af den involverede fysik og kemi for at producere præcis de rigtige legeringer. Modumetals arbejde er virkelig imponerende, siger han.
Modumetal øger sin produktionskapacitet på sin fabrik i Snohomish County, Washington. Virksomhedens omkostningskrav er endnu ikke bevist i storstilet produktion, og før materialerne kan bruges bredt, skal standardiseringsorganer udvikle tests for at sikre deres ydeevne.