Wetenschap
Russische onderzoekers met Siemens Corporate Technology (CT) gebruiken speciale koolstofnanodeeltjes om materialen te optimaliseren. Ze voegen fullerenen - voetbalvormige moleculen met 60 koolstofatomen - toe aan aluminium om een nieuw materiaal te verkrijgen dat ruwweg drie keer harder is dan conventionele composieten. weegt toch veel minder. Het lichtgewicht maar sterke aluminium kan worden gebruikt om de prestaties van compressoren te verbeteren, turboladers en motoren.
Russische onderzoekers met Siemens Corporate Technology (CT) gebruiken speciale koolstofnanodeeltjes om materialen te optimaliseren. Ze voegen fullerenen - voetbalvormige moleculen met 60 koolstofatomen - toe aan aluminium om een nieuw materiaal te verkrijgen dat ongeveer drie keer harder is dan conventionele composieten. weegt toch veel minder. Het lichtgewicht maar sterke aluminium kan worden gebruikt om de prestaties van compressoren te verbeteren, turboladers en motoren.
De pure carbon fullerenen hebben een hoge mechanische stabiliteit bij een laag gewicht. Aluminium en C60 worden onder een argonatmosfeer vermalen tot kleine korrels met een diameter van slechts enkele nanometers, of miljoenste van een millimeter. De twee stoffen binden zich vervolgens met elkaar om het nieuwe materiaal te vormen. Speciale molens malen het aluminium, en het ultrafijne poeder wordt tot een nieuw materiaal geperst. Ongeveer één gewichtsprocent fullerenen is voldoende om het materiaal voldoende hard te maken.
Siemens voorziet diverse toepassingen voor het harde aluminium. Turbines met lichtere rotoren kunnen hogere snelheden leveren en compressoren of motoren efficiënter maken. Men zou supergeleidende kabels met het materiaal kunnen coaten om hun stabiliteit te verbeteren. Ze zouden dan sterkere stromingen kunnen weerstaan, wat op zijn beurt machines zoals magnetische resonantietomografiescanners krachtiger zou maken. Omdat fullerenen de elektrische geleidbaarheid van het aluminium nauwelijks aantasten, aluminium elektrische kabels kunnen dunner worden gemaakt om materiaal te besparen.
Bij een ander project de CT-onderzoekers verbeterden materialen die bekend staan als thermo-elektrische materialen. Deze genereren een elektrische spanning uit een temperatuurverschil, waardoor energie wordt opgewekt uit de afvalwarmte van een apparaat. Samen met het Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials (TISNCM) in Troisk buiten Moskou, ze verbeterden de prestaties van thermo-elektrische apparaten met 20 procent. De fullerenen beperken de thermische geleidbaarheid en houden zo meer van de om te zetten warmte in het materiaal vast. De onderzoekers verwachten bij een temperatuurverschil van 100 graden en een oppervlakte van 100 vierkante centimeter zo'n 50 watt aan energie te kunnen opwekken.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com