Các nhà nghiên cứu từ Đại học Đông Bắc nằm trong số nhiều nhà khoa học giúp NASA sử dụng không trọng lượng của không gian để thiết kế các vật liệu mạnh hơn ở đây trên Trái đất.
Hợp kim cấu trúc nghe có vẻ không quen thuộc, nhưng chúng là một phần không thể thiếu của các vật liệu hàng ngày, như cánh máy bay, thân xe, khối động cơ hoặc đường ống dẫn khí. Những vật liệu này được sản xuất thông qua quá trình hóa rắn, một quá trình tương tự như việc tạo ra các khối băng. Sự hóa rắn xảy ra ở xung quanh chúng ta, một cách tự nhiên, như trong quá trình kết tinh những mảnh tuyết quen thuộc trong khí quyển, hoặc trong các quy trình công nghệ được sử dụng để chế tạo một loạt vật liệu, từ các tinh thể silicon lớn được sử dụng cho các tấm pin mặt trời để tạo ra gần như bất kỳ Vật thể hoặc cấu trúc do con người tạo ra cần chịu được lực lớn, như lưỡi tuabin, Giáo sư Đại học Đông Bắc Alain Karma, người cộng tác trong nghiên cứu này cho biết.
Tín dụng: NASA
Sự chuyển đổi của một hợp kim cấu trúc từ lỏng sang rắn là không ổn định về mặt hình thái, có nghĩa là giao diện giữa rắn và lỏng phát triển từ một hình thái phẳng sang cấu trúc tế bào không phẳng trong quá trình hóa rắn về cơ bản, sự không ổn định tương tự chịu trách nhiệm cho hình dạng sao phân nhánh của bông tuyết.
Nhưng nếu bạn có thể lấy trọng lực ra khỏi hỗn hợp thì sao? Các nhà nghiên cứu cho biết bằng cách quan sát quá trình hóa rắn trong môi trường vi trọng lực, trong trường hợp này, Trạm vũ trụ quốc tế, họ đã có thể nghiên cứu sự bất ổn hình thái này phát triển theo ba chiều để định hình cấu trúc của vật liệu ở quy mô micron. Giáo sư Karma cho biết, không có lực hấp dẫn, không có lực nổi để trộn các thành phần nguyên tử trong sự tan chảy bởi dòng chảy chất lỏng. Kết quả là, sự kiên cố hóa tạo ra các cấu trúc độc đáo, có tổ chức hơn, không thể quan sát được trên trái đất. Hiểu cách các cấu trúc đó hình thành trong không gian mang lại cái nhìn sâu sắc cho việc thiết kế các vật liệu nhẹ hơn và mạnh hơn có thể được tạo ra trên trái đất.
Thông qua Đại học Northeastern