中国の研究者は、金属のように曲がる世界初のセラミック物質を作成しました。この開発は、客観的に実行可能であれば、人工関節と燃焼エンジンの性能を向上させる可能性があります。
この研究を主導した材料科学者のチェン・ケシン氏は、この新しい材料は初めてセラミックと同じくらい硬く、金属のように柔軟であり、これまでにない使用の機会を生み出していると述べています。中国国立自然科学基金会の工学および材料科学部門の教授であるチェン氏は、次のように述べています。
10 月 27 日、清華大学のチェンと彼の共同研究者は、サイエンス誌に調査結果を発表しました。 Science の同じ号に掲載された記事で、フィンランドのタンペレ大学の Erkka Frankberg は、この発見は「今日の最高の金属合金よりも軽くて強い材料につながる可能性がある」と述べています。
「30年前にキャリアをスタートして以来、セラミックスの可塑性に関する研究は世界中で行われてきました。今日、私たちはついにこの問題のブレークスルーを達成したと言えます」とチェンは言いました。
科学者は、この金属に高度なナノテクノロジーを使用し、窒化ケイ素を使用して 2 つの異なる結晶構造を持つナノコラムを作成しました。結晶構造に外力が加わると、結晶構造は別の形に変化し、形態を変化させることができます。これにより、元の形状に戻る前に材料が曲がります。
この物質は、航空機エンジンの作成に特に有益です。セラミック素材は丈夫で軽量、耐熱性に優れています。フレキシブルセラミックエンジンは、典型的な合金エンジンよりもはるかに高い温度とはるかに優れた燃料効率で動作する可能性があります。
セラミック製の熱機関は、合金製の熱機関よりもはるかに軽量であるため、はるかに速く動くことができます。エンジンの軽量化により、他のコンポーネントへのストレスが軽減されます。セラミックエンジンは、セラミック材料が合金よりも優れた耐熱性を備えているため、クーラントリザーバーが小さい場合があります。セラミックエンジンのより高い燃焼温度は、より多くの推力とより少ない汚染を生み出すことができます.
窒化ケイ素セラミックは、生体適合性があり、軽量で、細菌に強いため、関節置換術で金属を置き換えることができます。ほとんどの金属製ジョイントの交換は 10 年ごとに交換する必要があり、費用がかかり、苦痛を伴います。
「セラミックで作られた人工関節は、移植後も一生続くことができます」とチェンは説明しました。
Chen 氏はまた、この材料は、発電機をファン ブレードに接続する風力タービンの重要な部品であるベアリングの製造にも使用できると述べています。使用中に数トンの圧力に耐えなければならない各ベアリングの寿命は、システム全体の寿命に影響します。
「当社の柔軟な窒化ケイ素セラミックを使用して、長持ちするベアリングを製造し、それによって風力エネルギーの平均コストを削減できます」とチェンは説明します。
「私たちの実験に基づいて、この柔軟なセラミック材料を大規模に生産することが可能です。ハイエンド機器の分野では、明らかな価格優位性があります」と彼は付け加えました。このタイプのセラミックは、今後何年にもわたって技術を変えることを約束する、真に革新的な製品です。
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革新的な材料: 中国人は、モーターや義肢に最適な、硬くて曲げられるセラミックを発見しました。
これは、Sat, 26 Nov 2022 11:51:43 +0000 の https://scenarieconomici.it/materiali-innovativi-i-cinesi-scoprono-una-ceramica-dura-ma-pieghevole-perfetta-per-motori-e-arti-artificiali/ で Scenari Economici に公開された記事の自動翻訳です。