Naukowcy z North Carolina State University w USA opracowali nową, bąbelkową, metaliczną folię, która jest wytrzymalsza, lżejsza i bardziej elastyczna niż blacha.
Metaliczna folia bąbelkowa jest bardziej odporna na czynniki chemicznie i temperaturę niż plastikowe lub inne bazujące na polimerach folie.
Potencjalne zastosowanie materiału obejmuje produkcję elementów nadwozi samochodowych, krawędzi skrzydeł samolotów, walizek, kasków a także części obudów urządzeń elektronicznych.
“Materiał ten robi dokładnie to, co blachy i inne folie bąbelkowe, ale lepiej. I nie będzie kosztował dużo, zarówno przedsiębiorców jak i konsumentów, bo produkcja wymaga zaledwie kilku kroków” – powiedziała dr Afsaneh Rabiei, profesor inżynierii mechanicznej i lotniczej, koordynator projektu.
Rabiei zaprojektowała folię w taki sposób, aby zapewnić ochronę w obszarach, które mają zaledwie kilka milimetrów grubości. By ochrona była skuteczne, materiał musi być wystarczająco cienki, aby umieścić wewnątrz środek spieniający oraz na tyle elastyczny, odporny na skręcanie i zginanie, aby chronić zawartość w środku.
W celu stworzenia metalicznej, bąbelkowej folii, Rabiei nawinęła cienki aluminiowy arkusz na wałek z drobnymi uwypukleniami. Po przewinięciu przez wałek, na arkuszu pozostały drobne wgłębienia (nacięcia) odpowiadające wybrzuszeniom na wałku. Następnie w miejscu wgłębień umieściła środek spieniający w postaci węglanu wapnia i hydratów tytanu. Podgrzane spieniacze podczas rozkładu utworzyły pęcherzyki.
Kolejnym krokiem było pokrycie arkusza z pęcherzykami innym arkuszem i umieszczenie pomiędzy nimi ponownie środka spieniającego. Arkusze zostały sprasowane i połączone. Końcowym etapem było wygrzewanie połączonych warstw w piecu. Ciepło spowodowało powstanie pęcherzy analogicznie jak na pojedyczym arkuszu aluminium. Otrzymay materiał posiada regularną strukturę porów i możliwość dalszego dodawania zbrojenia.
Naukowcy wykonali serię badań mających na celu ocenę właściwości i porównanie z tradycyjnymi blachami. Metaliczna folia bąbelkowa jest 20-30% lżejsza niż arkusze z których jest otrzymywana. Badacze zaobserwowali wzrost wytrzymałości na zginanie w zakresie 30-50%. Wytrzymałość na rozciąganie była prawie identyczna jak w tradycyjnym arkuszu blachy.
Projekt metalicznej folii bąbelkowej profesor Rabiei przedstawiła 24.07.2013 na “8. Międzynarodowej Konferencji Metali Porowatych i Pianek Metalicznych” w Raleigh w Północnej Karolinie. Prezentacja została wybrana przez publiczność jako jeden z najważniejszych punktów konferencji.
Źródło:
[1] http://news.ncsu.edu/releases/wms-rabiei-bubble-wrap/ | 30.07.2013
[2] Metallic Green Bubble Wrap by Philippa Willitts (incurable_hippie), flickr.com, CC BY-NC 2.0