SydneySCIENCE Repere

O lume material: viitorul lumii noastre materiale

Profesorul Simon Ringer, Director al Centrului Australian pentru microscopie si microanaliza (ACMM), foloseste imagini sofisticate si tehnici de sondare pentru a studia relatiile dintre structura si proprietatile materialelor.

"Stiinta materialelor este punctul in care stiinta si inginerie intalni", spune Ringer. "Lucram pe care caracterizeaza si referitoare la microstructura proprietati in doua categorii principale de materiale. Primele sunt materiale portante, in cazul in care ne vom concentra asupra metalelor usoare, cum ar fi otelurile de aluminiu, magneziu, titan si avansat. Aceste materiale sunt semnificative punct de vedere economic si al mediului cu oportunitati noi si interesante in constructii si, automobile constructii si industria aerospatiala. "

"Clasa a doua sunt materiale functionale, care prezinta caracteristicile functionale, altele decat rezistenta mecanica, cum ar fi fiind fotovoltaice, magnetice sau electronice. Ele sunt utilizate pe scara larga in domeniul tehnologiilor informationale si de comunicatii. "

Parte a programului Ringer in metale usoare presupune investigarea arhitecturii atomice din aliaje noi. Aliaje care sunt mai usoare, mai puternice si rezistente la coroziune mai mult va contribui mult la aspectele legate de energie actual. De exemplu, autovehicule mai usoare, camioane si avioane deschide calea pentru noi sisteme de propulsie care folosesc combustibili "mai ecologice".

"Exista un numar de tehnici pe care le folosim pentru a caracteriza materiale, inclusiv microscopie electronica de transmisie, difractie de raze X, microscopie electronica de baleiaj si atom tomografia sonda", spune Ringer. "Tehnicile noastre ne permite sa investigam nanostructura de noi materiale, pana la locatii precise si apropieri relative ale atomilor individuali. Aceasta arhitectura reglementeaza proprietatile rezultanta acest material. "

"De exemplu, atomul de sonda tomografie ne da perspective pentru a dezvolta regulile de proiectare pentru aliaje noi. In cele mai multe materiale, atunci cand de proiectare structura de rezistenta mare, te termina cu ductilitate scazuta si materialul va fi friabil, si invers se aplica. Acesta este un conflict bine cunoscut in materialele de proprietate-performanta spatiu. "

"Cu toate acestea, prin analizarea locatiile atomice de diferite metale care alcatuiesc aliaje special, am constatat ca grupurile de atomii de metal anumite au un efect major asupra puterea totala a materialului in timp ce cresterea de fapt ductilitate. Pentru a atinge aceste rezultate, am avut de a dezvolta noi algoritmi de calcul, care ne permit de a interoga datele de la sonda atom si sa identifice si sa izoleze grupuri atomice, care spori puterea. "

ACMM de la Universitatea din Sydney este, de asemenea, sediul central nationala a Microscopie australian si a facilitatii de microanaliza de cercetare. Aceasta organizatie este o retea nationala de laboratoare care pot furniza cercetatorii australieni cu state-of-the-art instrumente si expertiza pentru a explora structura si chimia materialelor, fie ele biologice, fizice sau chimice in natura.

"Imaginile si spectroscopie de microscoape in centrul nostru de a permite oamenilor de stiinta si ingineri pentru a vedea si de a intelege mecanismele interne ale nano-lumea. Este un moment foarte interesant. "

Pentru a citi povestea completa si alte articole despre stiinta de la Sydney, pentru un exemplar gratuit al cartii SydneySCIENCE.