Gli ingegneri hanno sempre adorato l'uso di parti in ceramica. Sono resistenti, facili da usare e il modo più semplice per gestirli. Ideale per creare parti di aerei o razzi. Così, ad esempio, le piastrelle dello scudo termico sulla navetta sono sempre in ceramica.
Questa scoperta potrebbe aprire una nuova porta a una classe completamente nuova di motori di aerei in ceramica. Forse anche per un aereo ipersonico che può volare da New York a Tokyo in poche ore.
"Se ti muovi molto velocemente, circa 10 volte più velocemente della velocità del suono nell'atmosfera, qualsiasi veicolo si surriscalda tremendamente a causa dell'attrito dell'aria", ha detto Tobias Schadler, ricercatore senior presso i Laboratori HRL di Malibu, in California. "Le persone vogliono costruire veicoli resistenti all'aria, e per questo hanno bisogno di un nuovo tipo di ceramica per creare l'intero involucro del veicolo."
Schadler ei suoi colleghi di HRL hanno inventato un'innovativa formula in resina che può essere utilizzata nella stampa 3D di oggetti di qualsiasi forma e dimensione. La resina stampata può essere utilizzata come base del componente ad alta resistenza. Il materiale risultante può resistere a temperature ultra elevate superiori a 1700 gradi Celsius (3092 Fahrenheit), che è 10 volte superiore rispetto alla possibilità di materiali simili.
In questo senso, è molto più difficile lavorare con la ceramica che con la plastica o il metallo, perché non può essere elaborato così facilmente. Questo fatto ha fatto notare Schadler, che è l'autore di questo nuovo studio.
Ma il team dello scienziato è stato in grado di capire come ingannare le ceramiche e farle funzionare da sole.
"Abbiamo una resina ceramica prefabbricata che può essere stampata come un polimero: c'è un certo ritiro del materiale, ma molto uniforme, quindi puoi prevederlo."
Il quadro generale è il seguente: questo metodo può aiutare i progettisti e i progettisti di missili e satelliti che creano anche molte piccole parti speciali in grado di resistere al calore. Si verifica durante la guida ad alta velocità.
L'allumina ceramica viene utilizzata in un nuovo motore a ioni. La sua elettricità viene utilizzata per riscaldare il gas e generare ioni. "La ceramica è davvero buona se il tuo obiettivo è ridurre l'usura dei telai delle macchine", ha dichiarato Schadler.
La filiale del Pentagono finanzia diversi progetti per scoprire nuovi modi di creare materiali più leggeri, resistenti e resistenti al calore per applicazioni aerospaziali e militari.
"Il metodo descritto su questi documenti ci avvicina al raggiungimento delle proprietà del materiale richieste che non si trovano di solito insieme, ad esempio, forza e bassa densità o piccola massa e enormi dimensioni dei dettagli", ha affermato Stephanie Tompkins, direttore della scienza della difesa nella ricerca avanzata della difesa .
Se capisci come realizzare pezzi stampati 3D personalizzati da ceramiche, questa sarà una grande scoperta scientifica che contribuirà a creare nuove centrali a gas, motori a gas e altro ancora.
