Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
BioSzkolenia
Strona główna Start
Dodatkowy na dole

Dodatkowy na dole

Metal dla Wokulskiego

Według podręcznikowej definicji, gazar (nazwa pochodzi od słów „gaz” + „ar”; skrót od rosyjskiego „armirowat” - wzmacniać) to metal wzmocniony bardzo małymi pęcherzykami gazu. Ma wiele unikatowych cech - między innymi lekkość. Na przykład utworzony na bazie aluminium i magnezu posiada gęstość mniejszą od gęstości wody.
O otrzymywaniu metali obdarzonych takimi własnościami marzono od dawna. Prof. Jerzy Sobczak z Instytutu Odlewnictwa w Krakowie, prawdziwy autorytet w dziedzinie gazarów przywołuje często słynną rozmowę Geista i Wokulskiego z "Lalki" Bolesława Prusa:
- A to?... – spytał Geist, pokazując mu inny kawałek metalu.
- To chyba stal.
- Nie sód i nie potas?... – pytał Geist.
- Nie.
- Weźże do ręki tę stal...
Tu już podziw Wokulskiego przeszedł w pewien rodzaj zaniepokojenia: owa rzekoma stal była lekką jak płatek bibułki...
Na realizację tych romantycznych wizji trzeba było czekać długo, bo do epoki ...lotów kosmicznych. Wtedy zapotrzebowanie na tego typu materiały przekroczyło masę krytyczną; ludzki zapał uzyskał stosowne poparcie finansowo-organizacyjne. Najpierw w ZSRR, potem w Stanach Zjednoczonych, jeszcze później w Japonii.

Jak to się robi?

Sposoby otrzymywania gazarów najdokładniej zostały opisane w patencie prof. Shapovalova uzyskanym w 1993 roku w USA. Według opisu patentowego, do wytwarzania gazarów stosuje się autoklawy przemysłowe z regulacją ciśnienia gazu i temperatury wewnątrz. Proces otrzymywania „materiałów porowatych o z góry ustalonym kształcie i orientacji” realizowany jest w postaci kolejno po sobie następujących operacji technologicznych, takich jak m.in. umieszczenie materiału podstawowego (wyjściowego) wewnątrz autoklawu, dostarczenie wodoru lub gazu zawierającego wodór o znanym składzie mieszanki poprzez stopienie materiału podstawowego, rozpuszczenie wodoru w ciekłym materiale itd. itp. Efektem końcowym jest metal o z góry założonym rozkładzie pęcherzy (sferoidalnych, elipsoidalnych, cylindrycznych ciągłych lub innych) gazu w środku i o nowych własnościach.

Polska dołącza do czołówki

W Polsce badania nad gazarami rozpoczęto na przełomie lat 1997/98 roku, praktycznie od początku we współpracy z Państwową Akademią Metalurgiczną Ukrainy w Dniepropietrowsku - tam, gdzie gazary się narodziły (prof. Ludmila Boyko), Instytutem Materiałoznawstwa Bułgarskiej Akademii Nauk (prof. Ludmil Drenchev), a w kraju z Instytutem Transportu Samochodowego (dr Andrzej Wojciechowski). Bezpośrednią przyczyną podjęcia prac była zrodzona w latach 1996/97 w University of Wisconsin - Milwaukee (UWM) inicjatywa rozpoczęcia poszukiwań nowej klasy metalowych materiałów kompozytowych. Jej autorem ze strony polskiej był właśnie prof. Sobczak - przebywający wówczas w USA jako visiting professor - a ze strony amerykańskiej prof. Pradeep K. Rohatg, zwany "ojcem kompozytów", dyrektor Centrum Kompozytowego UWM. Od 1997 roku gazary stały się specjalnością prof. Sobczaka. Spektakularnym wydarzeniem w tym względzie było - jak dziś o tym mówi - wydanie przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie jego autorskiego skryptu zatytułowanego: "Piany metalowe monolityczne i kompozytowe oraz gazary. Kompendium wiedzy o metalowych strukturach komórkowych stosowanych w nowoczesnym projektowaniu technicznym". Książka przybliżyła tematykę polskim naukowcom. Początkowo prace nad nowymi materiałami prowadzono tylko w Instytucie. Począwszy od 1999/2000 badania nad strukturą i właściwościami gazarów rozpoczęto - również pod kierownictwem profesora - także w Instytucie Transportu Samochodowego. W tych samych latach ze wspomnianym prof. Ludmiłem Drenchevem rozpoczęliśmy prace nad modelowaniem wysokoporowatych struktur o ukierunkowanej porowatości. Do naszej polsko-bułgarskiej współpracy w tym zakresie dołączył team z The Queen's University of Belfast. Czy mamy w tej dziedzinie jakieś osiągnięcia? Oprócz kompleksowych badań struktury i właściwości gazarów - mówi prof. Sobczak - pomyślnie skończyły się próby ich zastosowania jako filtrów w procesie filtracji cieczy stosowanych w przemyśle samochodowym (dalsze prace w tym zakresie trwają). Podjęto też prace nad modelowaniem matematycznym powstawania gazarów z nasyconej gazem cieczy (suspensji) metalowej.

Coraz więcej zastosowań

Do czego konkretnie stosuje się gazary? Gazary - wylicza profesor - znalazły zastosowanie komercyjne w krajach byłego Związku Radzieckiego i Stanów Zjednoczonych jako m.in. łożyska na bazie stopów miedzi w przemyśle spożywczym (brązy aluminiowe i aluminiowo - żelazowe), filtry w przemyśle chemicznym, pracujące w temperaturze 400o C (stopy niklu), filtry do insuliny w medycynie z rozmiarami pęcherzy 100 - 200 nm (gazary niklowe pokryte wewnątrz warstwą substancji organicznej). Z gazarów wytwarza się też części generatorów tlenu w tlenowniach oczyszczających wodę, części rakiet i silników odrzutowych (ceramiczne obudowy katalityczne, elementy układu chłodzenia komory spalania w rakietach typu Zenit), superlekkie panele porowate dla rosyjskiego programu kosmicznego (stopy magnezu). Ostatnio dochodzą wieści z Ukrainy o udanych próbach zastosowania gazarów na tarcze hamulcowe - dodaje. Wynika z tego, że gazary mają przed sobą wielką przyszłość. Unikatowe właściwości gazarów czynią z nich potencjalnie znakomity materiał dla przyszłych badań naukowych i aplikacji w nowych zastosowaniach inżynierii materiałowej. Proces wytwarzania jest stosunkowo prosty i ekonomicznie racjonalny. W większości przypadków koszty wytwarzania gazarów są mniejsze niż pian metalowych otrzymywanych metodami metalurgii proszków. Pęcherze mogą być ciągłe (przepuszczalne) i mają wysoki stopień powtarzalności. Ostatnie badania gazarów - mówi prof. Sobczak - potwierdziły także ich unikatowe właściwości cieplne, co pozwala na rozpoczęcie poszukiwań nowych obszarów zastosowań. Na przykład, duże nadzieje wiąże się z nową, tzw. japońską metodą wytwarzania gazarów, polegającą na ciągłej krystalizacji wlewek o praktycznie nieskończonej długości...

Autor: Waldemar Pławski
Sprawy Nauki




Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Słońce zabija bakterie żyjące w kurzu Regularne ćwiczenia fizyczne łagodzą objawy choroby nowotworowej Zdrowo się odżywiaj, twój mózg będzie chodził jak zegarek Smog - kilka zasad jak z nim walczyć Stres i ból głowy – jak się uporać? Aerozol z e-papierosów negatywnie wpływa na czynność płuc Słońce zabija bakterie żyjące w kurzu Regularne ćwiczenia fizyczne łagodzą objawy choroby nowotworowej Zdrowo się odżywiaj, twój mózg będzie chodził jak zegarek Smog - kilka zasad jak z nim walczyć Stres i ból głowy – jak się uporać? Aerozol z e-papierosów negatywnie wpływa na czynność płuc Słońce zabija bakterie żyjące w kurzu Regularne ćwiczenia fizyczne łagodzą objawy choroby nowotworowej Zdrowo się odżywiaj, twój mózg będzie chodził jak zegarek Smog - kilka zasad jak z nim walczyć Stres i ból głowy – jak się uporać? Aerozol z e-papierosów negatywnie wpływa na czynność płuc

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje