فولادی برپایه حباب

حباب می تواند جان انسان را نجات دهد!

کلمه «فوم» یا همان «کف» معمولاً مفهوم قدرت را به ذهن نمی‌رساند اما پس از مشاهده له شدن گلوله پس از برخورد با نوعی ساختار فوم مانند فلزی پیچیده قطعا این مفهوم در ذهن تداعی بهتری پیدا خواهد کرد. از ساختار فوم می‌توان انعطاف‌پذیری درکنار افزایش مقاومت در برابر گرما را دریافت کرد که حاصل ترکیب آن با فولاد فلزی قدرتمند است که حتی مانع از نفوذ گلوله می‌شود.

رمز کار استفاده از حباب است

فوم از بسته های هوا تشکیل شده است و همین سبب می شود سبک وزن باشد. از طرفی کف، استحکام خود را از ساختار و ترکیب مواد داخل بسته های هوا می گیرد. دکتر ربیعی سال هاست تحقیقات خود را روی فوم های پیچیده فلزی متمرکز کرده است تا تمام ویژگی‌های منحصر به فرد آن را بشناسد و از آن‌های بهترین نتایج را بدست آورد.

این پژوهش‌گر ایرانی کار خود را الهام گرفته از طبیعت می‌داند و در مصاحبه‌ای گفته است: اگر خوب در طبیعت دقیق شوید، ساختارهای متخلخل زیادی را می یابیم، چوب، استخوان، برگ، بالهای پرندگان و هر چیز دیگری که سبک است، همگی حباب های هوا دارند. بنابراین شاید اتلاف انرژی و منابع باشد اگر به استفاده از مواد سنگین ادامه دهیم، در حالی که با کمک حباب ها می توان ساختارهایی بسیار محکم تر و سبک تر تولید کرد. در جدیدترین مقاله منتشر شده از تیم خانم ربیعی دو روش برای ایجاد فم فلزی توصیف می‌شود که البته هردوی آن‌ها متکی بر کره فولادی توخالی هستند:

در روش اول، یک فلز با نقطه ذوب پایین – مانند آلومینیوم – اطراف کره ها قرار می گیرد و نوعی شبکه درهم پیچیده از فضاهای خالی ایجاد می کند.

در روش دوم برای فلزات با نقطه ذوب بالاتر، حباب ها در یک پودر فلزی که فشرده شده است، در طی فرایندی با نام پخت ایجاد می‌شوند.

همه چیز به حباب‌ها وابسته است حتی تحمل گرمای ۸۰۰ درجه

قطر یکسان حباب‌ها شدت ضربه را بصورت برابر در کل سطح پخش می‌کند که نتیجه آن افزایش قدرت و استحکام فلز است. از طرف دیگر شکل یکسان حباب‌ها هم باعث تقسیم یکسان نیرو و افزایش استحکام فلز می‌شود. این درحالی است که ساختارهای دیگر فلز در برخود با ضربات سخت دچار از هم پاشیدگی می‎‌شوند و مقاومت کمی از خود بروز می‌دهند.

این نوع حباب فلزی به علت طبیعت یکسانی که اجزای آن دارند مقاومت بالایی را از خود بروز می‌دهد و از آنجا که حباب‌های آن با هوا پر شده‌اند در برابر گرما یا انبساط ناشی از گرما هم مقامت بالایی دارد. در جدیدترین مطالعات در این حوزه یک بلوک کامل از فولاد ضدزنگ و فولاد ابداعی با ساختار حبابی را هم زمان تا دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد در یک ظرف گرم کردند. این مدت برای فولاد حبابی ابداعی نزدیک دوبرابر بود که علت آن هم وجود بسته‌های هوا در ساختار این ترکیب پیچیده است.

نهایتا نجات جان انسان ها در تصادفات

ویژگی منحصر به فرد فولاد ابداعی دکتر ربیعی و موفقیت در تست‌ گلوله، آن را به یک گزینه مناسب برای استفاده در صنایع نظامی بدل ساخت. علاوه بر این استحکام و پایایی بالای این فلز می‌تواند آن را برای کاربردهای فضایی هم به عنوان یک انتخاب مناسب مطرح کند. در تحقیقات مربوط به این نوع فلز ثابت شده است که افزودن تنگستن و وانادیوم نوعی فولاد ضد تشعشع را ایجاد می‌کند که در برابر اشعه‌های نوترونی، گاما و ایکس مقاوم است که انتخاب ایده آلی برای حمل زباله‌های اتمی و همچنین ساخت بدنه سفینه‌های فضایی است که در بالای اتمسفر در معرض تشعشات مخرب و شدید قرار دارند.

با این حال هدف دکتر ربیعی تست این فولاد در برابر لرزش و صدمات فیزیکی است. ویژگی که می‌تواند در صنعت خودروسازی بکارگرفته شود و با تولید خودروهای مقاوم سهم پررنگی در کاهش تلفات جاده‌ای داشته باشد. دکتر ربیعی می گوید اگر پژوهش های من سبب نجات جان انسان ها به ویژه در تصادفات شود، آن گاه من به هدفم رسیده ام.