Problem kruchości metali został przezwyciężony. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Przezwyciężenie problemu kruchości metalu

07.12.2012

Naukowcy z McGill University i Federal Polytechnic School of Lousanne w Szwajcarii zbadali kruchość metali i odkryli, jak wodór wpływa na tę kluczową właściwość metali.

Wodór, jako najlżejszy pierwiastek, łatwo rozpuszcza się i migruje wewnątrz metali, czyniąc je bardziej kruchymi i podatnymi na pękanie. Zjawisko to odkryto w 1875 roku i od tego czasu kruchość wodorowa (przejście materiału ze stanu ciągliwego do kruchego) jest stałym problemem w projektowaniu konstrukcji w różnych gałęziach przemysłu, od narzędzi ręcznych po samoloty i reaktory jądrowe. Pomimo dziesięcioleci badań naukowcy wciąż nie rozumieją w pełni fizyki stojącej za kruchością wodorową. Z tego powodu trudno jest stworzyć wiarygodny model, który przewiduje zachowanie konstrukcji w określonych warunkach lub po wielu latach. W rezultacie projektanci przemysłowi zmuszeni są do uciekania się do kosztownych i niebezpiecznych prób i błędów.

Po raz pierwszy grupie naukowców udało się dokładnie zbadać zachowanie wodoru w metalu w nanoskali. Dzięki temu udało się stworzyć nowy model, który po raz pierwszy jest w stanie dokładnie przewidzieć pojawienie się kruchości „wodorowej”. Nowy model został już z powodzeniem zastosowany do przewidywania zachowania stali ferrytycznej i jest w pełni zgodny z wynikami eksperymentów na rzeczywistych próbkach. W ten sposób metalurdzy otrzymali cenne narzędzie do opracowania nowej generacji mocnych i trwałych materiałów konstrukcyjnych.

W normalnych warunkach metale poddane działaniu siły mogą ulegać znacznym odkształceniom plastycznym. Plastyczność ta związana jest z obecnością nano- i mikropęknięć, które tworzą miejsca dla ruchu atomów (dyslokacji) i łagodzą naprężenia w metalu.

Dyslokacje można uznać za „pojazdy”, a nano- i mikropęknięcia – za „jednostki transportowe” odkształceń plastycznych. Tak więc użyteczne właściwości, takie jak ciągliwość i wiązkość, są oparte na działaniu tych cech strukturalnych metali. Niestety te nano- i mikropęknięcia przyciągają również atomy wodoru, które tworzą rodzaj „zatyczki” i blokują ruch atomów. Ostatecznie prowadzi to do zniszczenia materiału – metal nie wygina się, ale pęka.

<< Powrót: Sztuczna tęcza do paneli słonecznych 07.12.2012

>> Naprzód: Wykrywacze materiałów wybuchowych złota 06.12.2012

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Nowy sposób na poprawę smaku wina 29.02.2024

Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Rovira e Virgilia rzuca światło na nowy sposób poprawy jakości wina poprzez zastosowanie specjalnych drożdży. Rynek wina jest coraz bardziej zainteresowany maceracją węglową – procesem, który nadaje młodym czerwonym winom dominujące nuty kwiatowe i świeżych owoców, szczególnie w pierwszym roku. Najbardziej znanym przykładem takich win jest francuskie Beaujolais Nouveau, choć podobne techniki stosowane są także w regionach La Rioja i Katalonii, w szczególności w Montsan i Conque de Barbera.

Eksperci z Uniwersytetu w Rovira i Virgilia wykazali, że zastosowanie specjalnych drożdży może znacząco poprawić właściwości organoleptyczne win, przyspieszając proces fermentacji jabłkowo-mlekowej. Efekt ten był również widoczny w winach różowych i pomarańczowych.

Maceracja węgla drzewnego to proces składający się z trzech etapów. W pierwszym etapie winogrona umieszcza się w zbiornikach wypełnionych dwutlenkiem węgla, tworząc środowisko beztlenowe, które sprzyja fermentacji alkoholowej w ziarnie. Następnie zmacerowane ziarna poddawane są obróbce, a ostatnim etapem jest fermentacja jabłkowo-mlekowa, indukowana przez znajdujące się w winie bakterie kwasu mlekowego.

Naukowcy badali wpływ drożdży Torulaspora delbrueckii na proces maceracji węglowej, a także ich wpływ na cechy organoleptyczne win. Wyniki wykazały, że wina zaszczepione w pierwszym etapie tymi drożdżami miały bogatszą barwę i bogatszy aromat, co czyni je bardzo atrakcyjnymi dla miłośników wina.

Tym samym naukowcy odkryli, że zastosowanie wyspecjalizowanych drożdży może znacznie poprawić jakość win i rozszerzyć możliwości winiarstwa. Otwiera to nowe perspektywy przed winiarzami i koneserami kultury winiarskiej, podnosząc poziom właściwości organoleptycznych i wzbogacając doznania winiarskie.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn