טכנולוגיה חדשה ומהפכנית לייצור מגנים לכלי תעופה

This post is also available in: English (אנגלית)

קבוצת מדענים מאוניברסיטת MIT מצאו דרך חדשה ליצר את שכבות ההגנה של חלליות וכלי תעופה לאחר שגילו כי מתכות חמות מאוד נהיות חזקות יותר כאשר פוגע הן אובייקט שנע במהירות גבוהה מאוד.

התגלית החדשה, שפורסמה בכתב העת המדעי Nature, עשויה להוביל לגישות חדשות לעיצוב חומרים עבור סביבות קיצוניות, כמו מגינים לחלליות או מטוסים על-קוליים, או ציוד לתהליכי ייצור במהירות גבוהה.

לפי חדשות Techxplore, החוקרים גילו את התופעה החדשה הזאת באמצעות ניסויים שכללו ירי חלקיקי ספיר זעירים באמצעות קרני לייזר לעבר יריעות מתכת שטוחות (יריעות אלה היו עשויות מנחושת, טיטניום וזהב), מה שאפשר להם להגיע למהירויות גבוהות מאוד. לאחר מכן, הצוות השתמש במצלמות למהירות גבוהה במיוחד כדי לצפות בחלקיקים ולראות את ההבדל בין המהירויות הנכנסות והיוצאות כאשר הם נהדפו מפני המשטח. הם גם יכלו לראות כמה אנרגיה "נשלחה" לתוך המטרה, מה שמהווה אינדיקטור לחוזק של פני השטח.

ראש המחלקה לשעבר למדע והנדסה של חומרים ב-MIT, כריסטופר שו, מסביר כי ממצאים אלה יכולים להוביל לבחירות שונות של חומרים בעת עיצוב מכשירים וכלים שעשויים להיתקל בפגיעות בלחצים קיצוניים כאלה. לדוגמה, מתכות זולות או קלות יותר לעיבוד אך שהינן לרוב חלשות מידי יכולות כעת לשמש לתחומים חדשים ובלתי צפויים. הטכניקות בהן השתמשו החוקרים כדי לחשוף את התופעה יכולות להיות מיושמות גם על מגוון חומרים ומצבים אחרים, כולל מתכות וסגסוגות אחרות.

יתר על כן, התנאים הקיצוניים שחקרו החוקרים אינם מוגבלים לחלליות או לשיטות ייצור קיצוניות. איאן דאודינג, סטודנט לתואר שני ב-MIT שלקח חלק במחקר נתן דוגמה- אם למשל מטיסים מסוק בתוך סופת חול, הרבה מחלקיקי החול יגיעו למהירויות גבוהות כשהם יפגעו בלהבים, ובתנאי המדבר, הם עשויים להגיע לטמפרטורות הגבוהות שבהן השפעות התקשות אלה מתחילות להשפיע. במקרה כזה טכניקות ההגנה החדשניות האלה יהיו מאוד שימושיות ורלוונטיות.