Scienziati giapponesi dell’Università di Tohoku hanno ottenuto una forte unione meccanica tra ferro e magnesio grazie a una tecnologia di bonding innovativa, che potrebbe risultare rivoluzionaria per il settore dei trasporti, in cui la bassa densità dei composti di magnesio e il loro ottimo rapporto resistenza-peso potrebbero rappresentare una soluzione alternativa all’utilizzo dell’acciaio.
La maggior parte delle auto, degli aerei, dei treni e altre attrezzature di trasporto sono attualmente realizzati con leghe di acciaio pesante, ma la ricerca ha dimostrato che leghe a base di magnesio potrebbero essere una possibile opzione in molti casi in cui questo acciaio non è necessariamente l’unica scelta.
Tuttavia, il problema principale nell’utilizzare leghe di magnesio è stato sempre il loro essersi dimostrati infiammabili, il che ha fatto sorgere preoccupazioni in termini di sicurezza. Inoltre, la difficoltà di bonding tra leghe di magnesio e acciaio è stato un ulteriore ostacolo.
Ma grazie alla nuova tecnologia sviluppata dal team di ricerca di Tohoku, quella del dealloying bonding, si è potuto creare un’interfaccia microscopica tra i due diversi materiali attraverso un processo di dealloying. “La nostra reazione di dealloying deriva dalla miscibilità e immiscibilità degli elementi costituenti il bond, e ha inoltre creato una microstruttura interconnessa tridimensionale all’interfaccia dei due materiali”, ha spiegato Kota Kurabayashi, uno dei coautori dello studio.
Il processo di ‘dealloying’ consiste nell’eliminazione selettiva di uno o più componenti di una lega attraverso la dissoluzione preferenziale del metallo meno nobile presente. Nel caso descritto dal team di Tohoku, la reazione di dealloying ha permesso la diffusione selettiva degli elementi di nichel in magnesio, contribuendo alla diffusione degli elementi di ferro creando la microstruttura interconnessa tridimensionale tra i due materiali, che sono immiscibili.
Il professor Hidemi Kato, anch’egli coautore dello studio, ha sottolineato che questa nuova tecnologia offre un metodo ideale di bonding meccanico, che crea un forte effetto di ancoraggio tra materiali che non possono formare legami forte tra loro.
I ricercatori intendono ora sfruttare la tecnica sviluppata per unire diversi materiali immiscibili e produrre nuovi materiali leggeri che riducano il consumo di carburante di automobili, treni e aerei. Grazie alla collaborazione con l’industria del trasporto, si spera così di ottenere presto risultati concreti e di aiutare il settore a diventare più efficiente ed ecologico.
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