Durante muchos años, el Instituto de Física Experimental de la Universidad Tecnológica de Graz y la empresa industrial de Estiria Böhler Edelstahl han estado llevando a cabo una investigación conjunta sobre la tensión superficial y la dependencia de la temperatura de diferentes tipos de acero. "Estos datos son de gran importancia tanto para la ciencia como para la industria, "explica el físico experimental Gernot Pottlacher." Demuestra cómo se comporta el material cuando se calienta y enfría, es decir, cómo cambia de la fase sólida a la líquida y viceversa. "El acero en particular es el foco de interés aquí, porque será necesario en la impresión 3D láser metálica para producir componentes de acero utilizando esta nueva tecnología de refundición en el futuro. Los métodos de examen convencionales solo funcionan hasta un cierto límite superior de temperatura. A temperaturas más altas, Pueden ocurrir problemas con el recipiente de la muestra, como interacciones entre el recipiente y la muestra, y esto falsearía los resultados de la medición.

Es por eso que G. Pottlacher y su grupo de investigación utilizan el método de levitación, que se utiliza para estudiar dichos materiales. "Dejamos que las muestras floten electromagnética o electrostáticamente y así evitamos el contacto con el recipiente de la muestra". En la tierra, la gravedad no es un componente insignificante en conjunto, influir en los resultados de la medición, pero en el espacio, esta influencia se desvanece, permitiendo realizar mediciones más precisas.

Controlado (y observado) desde la Tierra

Para los experimentos, el equipo de Styrian trabaja junto con investigadores japoneses y estadounidenses y utiliza el horno de levitación electrostática (ELF, por sus siglas en inglés). ELF es una configuración experimental de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) en el módulo experimental japonés Kibo en la Estación Espacial Internacional. La muestra se introduce en la unidad experimental y se coloca en consecuencia. Luego, un láser calienta y derrite la muestra de acero flotante. Después, varios sensores miden la densidad, tensión superficial y viscosidad del material fundido. Cuando el material se enfría de nuevo, los investigadores pueden observar y medir este proceso de cerca, también. El experimento está controlado desde la Tierra, donde G. Pottlacher y su equipo siguen el evento en vivo mientras los datos obtenidos se transmiten directamente a través de un enlace descendente.

Acero Böhler L331

"Para ser incluido en un experimento a bordo de la ISS, el material ya debe haber sido utilizado en viajes espaciales, ", dice G. Pottlacher." Un colega estadounidense estaba buscando exactamente este material que estamos investigando. El acero tipo L331 ya se ha instalado en motores de cohetes y es, entre otros, producido por nuestro socio de larga data, Böhler Edelstahl. "Una vez que se hayan completado las pruebas, Los datos serán publicados por la Universidad Tecnológica de Graz como parte de una disertación de amplio alcance, como explica G. Pottlacher:"En su disertación, Peter Pichler está investigando un conjunto de datos completo de un material en forma líquida. Ya lo ha analizado de muchas formas diferentes para este propósito. Ahora se están agregando los datos de la ISS, y en otoño, la muestra de acero se examinará una vez más en gravedad cero a bordo de un avión de gravedad reducida ".

El experimento L331 ELF es una colaboración de varios investigadores e instituciones de investigación, en el que, además del grupo de trabajo de la Universidad Tecnológica de Graz, participan los siguientes científicos:Douglas Matson (Universidad de Tufts), Robert W. Hyers (Universidad de Massachusetts), Michael P. Sansoucie (Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA), Hirohisa Oda (Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón), Jannatun Nawer (Universidad de Tufts), Hideki Saruwatari (Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón), Chihiro Koyama (Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón), Wolfgang Schützenhöfer (voestalpine BÖHLER Edelstahl GmbH &Co KG) y Siegfried Kleber (BÖHLER Edelstahl GmbH &Co KG).