نانوساخت و فولاد ۱۰ برابر قدرتمندتر!

موبنا؛ محمدمهدی حیدرپور – فرآیندی کم هزینه می تواند قدرت فلزاتی مانند فولاد را به میزان ۱۰ برابر افزایش دهد و آنها را هرچه بیشتر در برابر خوردگی مقاوم سازد. اگر فلزات اصلاح شده با موفقیت آزمایشات میدانی را پشت سر بگذارند این فرآیند می تواند عمر پل ها و زیرساخت های دیگر را بیش از پیش افزایش دهد. همچنین با استفاده از آن می توان وزن خودروها را کاهش داده و از این رو بهره‌وری سوخت را افزایش داد.
شرکت نوپای آمریکایی مودومتال توسعه فرآیند تقویت فلزات را انجام داده است و طی بخشی از همکاری با شرکت های نفتی شورون، کونوکو فیلیپس و هس آن را تجاری سازی کرده است. قطعاتی که با استفاده از این فناوری ساخته شده اند اکنون در میدان های نفتی مورد آزمایش قرار گرفته اند. برخی انواع نفت دارای مواد شیمیایی بسیار خورنده مانند سولفید هیدروژن هستند که آسیب سریع تجهیزات تولید را موجب می شوند. فناوری جدید می تواند عمر این بخش ها را بیشتر کرده و در نتیجه هزینه استخراج نفت از منابع غیر متعارف را کاهش دهد. البته این می تواند تنها نقطه آغاز دامنه وسیعی از کاربردهای فناوری افزایش قدرت فلزات باشد.
فناوری معرفی شده از سوی مودومتال بر اساس این حقیقت که کنترل ساختار فلزات در مقیاس نانو می تواند ویژگی های جدیدی به آنها ببخشد، شکل گرفته است. مودومتال فرآیندی را توسعه داده است که امکان کنترل دقیق بر ساختار فلزات را می دهد و بر همین اساس می تواند قطعاتی بزرگ‌تر را تولید کند. به گفته “کریستینا لومازنی”، مدیرعامل شرکت مودومتال، این فرآیند هزینه هایی مشابه با فرآیندهایی مانند گالوانیزه کردن فلز دارد.
مودومتال از یک فرم پیشرفته آبکاری الکتریکی، فرآیندی که در حال حاضر برای آبکاری کروم مورد استفاده قرار می گیرد و شاید روی پیشرانه و لوله اگزوزهای یک موتورسیکلت دیده باشید، استفاده می کند. آبکاری الکتریکی شامل فرو بردن یک قطعه فلزی در حمام شیمیایی حاوی یون های فلزی مختلف و سپس بکارگیری جریانی الکتریکی برای ایجاد پوششی فلزی توسط آن یون ها می شود.
مودومتال از حمام شیمیایی که حاوی بیش از یک نوع یون فلزی بوده استفاده کرده است و چگونگی قرار گرفتن یون ها را با استفاده از تغییر جریان الکتریکی کنترل می کند. با تغییر جریان در لحظه درست، مودومتال موفق شده است یک ساختار لایه لایه را شکل دهد که هر لایه دارای چند نانومتر ضخامت و ترکیب مختلف است. پوشش نهایی می تواند تا یک سانتیمتر ضخامت داشته باشد و تا حد زیادی ویژگی های فلز اصلی را تغییر دهد.
به گفته “دیوید لاشمور”، استاد علم مواد در دانشگاه نیو همپشایر، لایه های نانو مهندسی شده می تواند به واسطه جلوگیری از ایجاد ترک قدرت بیشتری به یک ماده ببخشند. معرفی فرآیندی که در مقایس بزرگ کاربرد داشته باشد نیازمند درکی دقیق از فیزیک و شیمی دخیل در تولید آلیاژهای درست است. بر همین اساس، فناوری معرفی شده از سوی مودومتال به واقع چشمگیر است.