Vandaag, de carrosserie van een gewone gezinsauto bestaat uit 193 verschillende staalsoorten. Het staal voor elk onderdeel van de auto is zorgvuldig geselecteerd en geoptimaliseerd. Het is belangrijk, bijvoorbeeld, dat alle onderdelen zo licht mogelijk zijn vanwege het brandstofverbruik, terwijl andere delen van de auto supersterk moeten zijn om passagiers bij een aanrijding te beschermen.

Supersterke nanogestructureerde metalen komen nu op het toneel, gericht op het nog lichter maken van auto's, waardoor ze botsingen beter kunnen weerstaan ​​zonder fatale gevolgen voor de passagiers. Wereldwijd wordt op dit gebied onderzoek gedaan. Onlangs, een jonge promovendus van de Materials Research Division van Risø DTU ging een stap verder in het onderzoek door een nieuw fenomeen te ontdekken. De nieuwe ontdekking zou de praktische toepassing van sterke nanometalen kunnen versnellen en is gepubliceerd in het hoog aangeschreven tijdschrift " Proceedings van de Royal Society " in Londen in de vorm van een paper van ongeveer 30 pagina's geschreven door drie auteurs van Risø DTU.

De onderzoekstaak van de jonge student, Tianbo Yu, is het bepalen van de stabiliteit in nieuwe nanogestructureerde metalen, die inderdaad erg sterk zijn, maar worden ook zachter, zelfs bij lage temperaturen. Dit komt door het feit dat microscopisch kleine metaalkorrels van nanogestructureerde metalen niet stabiel zijn - een probleem waarvoor Tianbo Yu's ontdekking nu een verklaring geeft.

De fijne structuur bestaat uit vele kleine metaalkorrels. De grenzen tussen deze metaalkorrels kunnen verschuiven, ook op kamertemperatuur. Tegelijkertijd vindt er een vergroving van de structuur plaats en wordt de sterkte van het nanometaal daardoor verzwakt. Tianbo Yu's heeft nu aangetoond dat de grenzen van de korrels kunnen worden vergrendeld, wanneer kleine deeltjes aanwezig zijn en dat de oplossing technologisch haalbaar is. Dit heeft de weg vrijgemaakt voor het maken van auto-onderdelen van nanometalen.

"We werken samen met een Deens bedrijf en ook een Deens ingenieursbureau met als doel lichte en sterke aluminium materialen te ontwikkelen met het oog op hun toepassing in lichte voertuigen waar vooral vervorming in hoge mate zoals bij een aanrijding centraal staat. De nieuwe bevindingen zullen in dit werk worden opgenomen, " zegt Dorte Juul Jensen, afdelingshoofd en Dr. Techn. Ze is blij dat de uitstekende bevindingen ook praktische toepassingen hebben.

Tianbo Yu komt van de Tsinghua University in Peking, een toonaangevende universiteit binnen technisch wetenschappelijk onderzoek. Zijn studies in Denemarken zijn gefinancierd door de Deense National Research Foundation, die ook een Deens-Chinees basisonderzoekscentrum in de Materials Research Division ondersteunt, waar Tianbo Yu nu werkzaam is.

Tianbo Yu is een toegewijde en getalenteerde onderzoeker, die een onderzoekscarrière in Denemarken wil nastreven. Zijn vrouw studeert aan de RU (Universiteit van Roskilde) en naast hun studie, ze hebben allebei besloten veel moeite te doen om Deens te leren; en ze zijn er goed in geworden. – Al met al, een succes voor zowel de wetenschap als de globalisering.

Kleinere metaalkorrels resulteren in sterkere metalen

Nanometalen bevatten zeer kleine metaalkorrels - van 10 tot 1, 000 nanometer. Een nanometer is een miljoenste van een millimeter. Hoe kleiner de metaalkorrels worden, hoe sterker het metaal wordt. Het metaal wordt twee keer zo sterk, bijvoorbeeld, als de afzonderlijke metaalkorrels vier keer kleiner worden gemaakt. Daarom werken de materiaalwetenschappers aan het verkleinen van de afzonderlijke metaalkorrels. In staal en aluminium, de deeltjes zijn teruggebracht tot minder dan 1 micrometer, dat is een duizendste van een millimeter. Wereldwijd is er grote belangstelling voor nanometalen. Nanometalen zijn supersterk en hun supersterkte kan worden gecombineerd met andere gewenste eigenschappen, te.

Een goed voorbeeld van een supersterk nanometaal zijn de dunne staaldraden die worden gebruikt in vleugels en voor het verstevigen van vrachtwagenbanden en containers, die een extreem hoge druk moeten weerstaan. Werkelijk, ze zijn al jaren bekend, maar nu zijn ze het onderwerp geworden van de hernieuwde en sterke interesse van wetenschappers.

Wetenschappers zijn niet alleen geïnteresseerd in de grootte van de metaalkorrels. De grensvlakken tussen de afzonderlijke metaalkorrels zijn ook belangrijk voor een aantal eigenschappen. Een speciaal type korrelgrenzen, zogenaamde tweelinggrenzen, biedt zowel sterkte als goede elektrische geleidbaarheid. Dit maakt de weg vrij voor het produceren van dunnere draden, waardoor het materiaalverbruik wordt verminderd.