Un experimento sobre la introducción de diamante a nanoescala en una fusión de aluminio mediante tratamiento ultrasónico en la Universidad de Brunel (Londres, Reino Unido) se ha completado. El resultado se utilizará para crear nuevos materiales, principalmente para transporte marítimo. El experimento se llevó a cabo en el Centro Brunel de Tecnología de Solidificación Avanzada (BCAST) bajo la dirección de Dmitry Eskin, Profesor en TSU y Brunel University London.

Nadie había sintetizado previamente aleaciones con nanodiamantes; para esto, se utilizaron partículas más grandes o grafito. Los científicos de TSU ven el diamante como un material prometedor para la producción de aleaciones endurecidas, aunque también se utilizan otras nanopartículas.

Los materiales resultantes se pueden utilizar en la aeronave, automotor, e industrias espaciales para la fabricación de proyectiles, decoración de interiores, y otros elementos no relacionados con los actuadores (motores, cajas de cambios). Reducirán el peso y mejorarán los parámetros de seguridad del vehículo.

"El experimento de introducción y distribución de nanopartículas en aleación de aluminio se realizó con el fin de comprender cómo aumentar las características mecánicas de la aleación durante el procesamiento tecnológico (ductilidad, soldabilidad, y otros) y funcionamiento (resistencia a la corrosión), manteniendo la calidad, "dice Nikolai Kakhidze, un estudiante de maestría en la Facultad de Física e Ingeniería, que acaba de regresar de una pasantía en la Universidad de Brunel. "Para la introducción de nanopartículas en la aleación de aluminio, utilizamos ligaduras especiales con diamante a nanoescala, que se obtuvieron mediante el método original de compactación por ondas de choque patentado por TSU (patente de RF nº 2654225) ".

El diamante a nanoescala es un polvo de diamantes, con un tamaño de partícula de varios nanómetros. Las aleaciones maestras son aleaciones auxiliares que se utilizan para introducir otros elementos en el metal líquido. En este experimento, son varillas que luego serán bastante convenientes y tecnológicamente avanzadas para su uso en producción.

El experimento demostró que la aleación resultante es de alta calidad, sin poros ni defectos. Por lo tanto, los parámetros elegidos por los científicos permitieron introducir nanopartículas en la aleación sin degradar la calidad del material de partida; esto contribuirá además a un aumento significativo de las propiedades mecánicas.

La producción de nuevas aleaciones ligeras basadas en aluminio con características mejoradas es una tarea urgente para la ciencia de los materiales. La introducción de incluso una pequeña cantidad de nanopartículas (menos del 1%) puede conducir a un aumento significativo de las propiedades físicas y mecánicas de las aleaciones de aluminio económicas. Dichos compuestos tendrán un costo menor en comparación con los análogos que se utilizan actualmente, donde el escandio caro se utiliza para ligaduras.

El estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Investigación de Materiales Especiales y de Alta Energía de TSU como parte del proyecto relacionado con la producción de materiales para la construcción naval marina.

BCAST es una división de la Brunel University London. Se dedica a la investigación innovadora en tecnología de control de cristalización, el desarrollo de métodos para procesar metal líquido. También llevan a cabo su propia investigación aplicada con socios industriales individuales.