EO

Zo sterk als titanium, maar 4 à 5 keer zo licht

04 februari 2019 om 14:11 uur

Een metaal zo sterk als titanium, maar dan vier tot vijf keer zo licht. Dat resultaat hebben onderzoekers bereikt door materiaal te benaderen als een bouwwerk. Door alle imperfecties er op moleculair niveau uit de engineeren, kan het goedkope, breed voorradige nikkel nu de concurrentie aan met titanium. En meer: de structuur biedt de mogelijkheid het materiaal te vullen, bijvoorbeeld met anodes en kathodes. Zo kan je een vliegtuigvleugel bouwen die tevens dient als batterij.


De kracht van metaal zit in de ordening van de moleculen. Maar zelfs in het beste metaal is er af en toe een molecuul fout gestapeld. Dat veroorzaakt een niet te onderschatten verlies aan sterkte.


De samenwerkende onderzoekers van de TU's in Pennsylvania, Illinois en Cambridge hebben nu niet alleen een manier gevonden om de stapeling te optimaliseren, ze geven het materiaal daarbij ook nog een houtachtige structuur. Hout kenmerkt zich doordat de vezels op bepaalde plekken dikker zijn om sterkte te geven, terwijl ze op andere plekken dun zijn om voedingsstoffen door te laten. Een dergelijk grid is nu gemaakt van nikkel.

 

De bouw van het materiaal begint door plastic bolletjes met een diameter van een paarhonderd nanometer in water te laten drijven. Als het water verdampt, settelen de bollen zich in een optimaal grid: als kanonkogels, met een perfecte kristalstructuur. Vervolgens wordt er een minuscule nikkellaag op het plastic aangebracht met elektrolytische depositie, de techniek die ook wordt gebruikt voor verchromen. Tot slot wordt het plastic opgelost met een solvent. Het resultaat is een materiaal dat voor 70% uit open ruimte bestaat.

 

Hoofdonderzoeker James Pikul uit Pennsylvania weet nog niet hoe het materiaal zich gaat gedragen in grotere diktes dan een plaatje. "Zal het buigen als hout of barsten als glas?" Ook is het maakproces is nogal omslachtig en leent zich niet om zomaar één op één op te schalen. Daar moet dus nog wel wat op gevonden worden. Maar er ligt een plaatje van een vierkante centimeter: veel groter dan tot nu toe bereikt.

 

Gerelateerd nieuws

Minder R&D-financiering door NL overheid en meer door Europa

Minder R&D-financiering door NL overheid en meer door Europa

Als Nederland zo doorgaat, raakt het verder achterop bij de ambitie om 2,5% van het bruto binnenlands product te besteden aan R&D. Dat stelt het Rathenau Instituut op basis van eigen onderzoek. ‘De directe…

Wat hebben aardbevingen en violen met elkaar gemeen?

Wat hebben aardbevingen en violen met elkaar gemeen?

Een violist produceert muziek doordat zijn of haar strijkstok langs de snaren van de viool ‘stick-slipt’: er is geen continue glijdende beweging, maar een afwisseling van stilstand en slip. Dit effect wordt…

Wat is de waarde van vakmanschap in een digitale wereld? (documentaire)

Wat is de waarde van vakmanschap in een digitale wereld? (documentaire)

De westerse wereld gaat ervan uit dat er 10.000 uren studie nodig zijn om een expert te worden op een bepaald vakgebied. In Japan is dit 60.000 uur, het equivalent van 8 uur per dag, 250 dagen per jaar werken over een…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MGBS de slanke versie binnen de MGB serie

Ter aanvulling op de MGB serie heeft EUCHNER de MGBS uitgebracht, die uitkomst biedt op plaatsen met weinig ruimte en op...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

6 mei 2019, Leuven

Vezelversterkte kunststof composieten

In deze cursus krijg je handvatten voor het toepassen van kunststof composiet materialen in je eigen werk...

Meer agendapunten »