Aujourd'hui, la carrosserie d'une voiture familiale ordinaire se compose de 193 types d'acier différents. L'acier de chaque partie de la voiture a été soigneusement sélectionné et optimisé. C'est important, par exemple, que toutes les pièces soient aussi légères que possible en raison de la consommation de carburant, alors que d'autres parties de la voiture doivent être très résistantes afin de protéger les passagers en cas de collision.
Les métaux nanostructurés super résistants entrent maintenant en scène, visant à rendre les voitures encore plus légères, leur permettant de mieux supporter les collisions sans conséquences fatales pour les passagers. Des recherches dans ce domaine sont menées dans le monde entier. Récemment, un jeune doctorant de la Division Recherche Matériaux du DTU Risø a poussé la recherche un peu plus loin en découvrant un nouveau phénomène. La nouvelle découverte pourrait accélérer l'application pratique des nanométaux forts et a été publiée dans le journal très estimé " Actes de la Société royale " à Londres sous la forme d'un article d'environ 30 pages écrit par trois auteurs de Risø DTU.
La tâche de recherche du jeune étudiant, Tianbo Yu, est de déterminer la stabilité dans de nouveaux métaux nanostructurés, qui sont en effet très forts, mais ont aussi tendance à devenir plus doux, même à basse température. Cela est dû au fait que les grains métalliques microscopiques de métaux nanostructurés ne sont pas stables - un problème dont la découverte de Tianbo Yu fournit maintenant une explication.
La structure fine est constituée de nombreux petits grains métalliques. Les frontières entre ces grains métalliques peuvent bouger, aussi à température ambiante. En même temps, un grossissement de la structure se produit et la résistance du nanométal est par conséquent affaiblie. Tianbo Yu's a maintenant montré que les limites des grains peuvent être verrouillées, lorsque de petites particules sont présentes et que la solution est technologiquement réalisable. Cela a ouvert la voie à la fabrication de composants automobiles en nanométaux.
« Nous coopérons avec une société danoise ainsi qu'une société danoise d'ingénierie-conseil dans le but de développer des matériaux en aluminium légers et résistants en vue de leur application dans des véhicules légers où la déformation à grande vitesse comme lors d'une collision est particulièrement importante. Le nouveau les résultats seront inclus dans ce travail, " dit Dorte Juul Jensen, chef de division et Dr. Techn. Elle est heureuse que les excellents résultats aient également des applications pratiques.
Tianbo Yu vient de l'Université Tsinghua de Pékin, une université de premier plan dans le domaine de la recherche scientifique technique. Ses études au Danemark ont été financées par la Fondation nationale de recherche danoise, qui soutient également un centre de recherche fondamentale dano-chinois au sein de la Division de la recherche sur les matériaux, où Tianbo Yu est maintenant employé.
Tianbo Yu est un chercheur dévoué et talentueux, qui souhaite poursuivre une carrière de chercheur au Danemark. Sa femme est étudiante à la RU (Roskilde University) et parallèlement à leurs études, ils ont tous les deux décidé de faire beaucoup d'efforts pour apprendre le danois; et ils sont devenus bons dans ce domaine. – En somme, un succès pour la science comme pour la mondialisation.
Des grains de métal plus petits donnent des métaux plus résistants
Les nanométaux contiennent de très petits grains métalliques - de 10 à 1, 000 nanomètres. Un nanomètre est un millionième de millimètre. Plus les grains de métal deviennent petits, plus le métal devient fort. Le métal devient deux fois plus résistant, par exemple, si les grains métalliques individuels sont quatre fois plus petits. C'est pourquoi les scientifiques des matériaux s'efforcent de réduire la taille des grains métalliques individuels. En acier et aluminium, les particules ont été réduites à moins de 1 micromètre, qui est un millième de millimètre. Il y a un grand intérêt pour les nanométaux dans le monde entier. Les nanométaux sont super résistants et leur super résistance peut être combinée avec d'autres propriétés souhaitées, trop.
Les fils d'acier fins utilisés dans les pianos à queue et pour renforcer les pneus de camions et les conteneurs sont un bon exemple de nanométal super résistant. qui doivent résister à une pression extrêmement élevée. Réellement, ils sont connus depuis de nombreuses années, mais aujourd'hui, ils font l'objet d'un intérêt renouvelé et fort des scientifiques.
Les scientifiques ne s'intéressent pas seulement à la taille des grains de métal. Les interfaces entre les grains métalliques individuels sont également importantes pour un certain nombre de propriétés. Un type particulier de joints de grains, frontières dites jumelles, offre à la fois résistance et bonne conductivité électrique. Cela ouvre la voie à la production de fils plus fins, réduisant ainsi la consommation de matière.