Nuova tecnologia di stampa 3D in metallo per materiali ultra resistenti per i viaggi spaziali
Un gruppo di ricerca guidato dal dott. Jeong Min Park del Dipartimento di Nanomateriali del Korea Institute of Materials Science (KIMS) ha sviluppato con successo una nuova lega metallica ad alte prestazioni stampata in 3D, adatta per l’uso nello spazio. Questo risultato è stato ottenuto in collaborazione con il professor Jung Gi Kim dell’Università Nazionale di Gyeongsang e il professor Hyoung Seop Kim dell’Università di Scienza e Tecnologia di Pohang (POSTECH).
Una lega metallica per ambienti estremi
La nuova lega è stata sviluppata aggiungendo carbonio per creare particelle di nanocarburo finemente disperse ai confini della struttura cellulare su scala nanometrica. Questa tecnica ha portato a un miglioramento significativo delle proprietà meccaniche della lega, rendendola ideale per temperature criogeniche estreme fino a -196 °C. Rispetto alle leghe prive di carbonio, la nuova lega ha mostrato una resistenza alla trazione e una duttilità aumentate di oltre il 140%. Un aspetto particolarmente degno di nota è stato il raddoppio dell’allungamento a 77 K rispetto a 298 K, sottolineando l’idoneità della lega per applicazioni in ambienti criogenici.
Una nuova frontiera per l’esplorazione spaziale
Il dott. Jeong Min Park, ricercatore capo e leader del progetto, ha dichiarato: “Questa ricerca rappresenta un passo avanti significativo nello sviluppo di nuove leghe per ambienti estremi e offre nuove opportunità. Attraverso la tecnologia di stampa 3D che supera i limiti di produzione dei tradizionali componenti per l’esplorazione spaziale, possiamo migliorare significativamente le prestazioni delle parti utilizzate nei veicoli di lancio”.
Il controllo preciso della microstruttura reso possibile dalla produzione additiva fornisce anche informazioni preziose per la progettazione di future leghe ad alte prestazioni.
Applicazioni pratiche e sviluppi futuri
Le leghe sviluppate dal team hanno un potenziale utilizzo in componenti complessi, come iniettori di carburante per motori di razzi spaziali e ugelli di turbine per la generazione di energia. Queste tecnologie contribuiranno a migliorare le prestazioni e la durata dei componenti utilizzati nelle difficili condizioni dello spazio. La ricerca è stata finanziata dai progetti KIMS e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista Additive Manufacturing. Il team intende esplorare ulteriormente la fattibilità commerciale della tecnologia e condurre ulteriori test in condizioni estreme.
