Kredit:SEBA science team och E-USOC
Den här bilden visar hur en metallegering kan se ut när den stelnar – med hjälp av en transparent organisk blandning som reserv för metaller. Liknas vid ett "stjärnregn", de granliknande kristallisationerna som bildas vid gjutning av metallegeringar kallas dendriter. Dendriter kan vara avgörande för blandningen - atomstrukturerna kan bilda en stark och flexibel metall eller orsaka en spröd och svag metall.
Hur material stelnar från sin smälta form kan påverkas av många saker. Har du någonsin märkt att isbitarna i dina drinkar kan vara ogenomskinliga eller orörda genomskinliga? Detta beror på sådana faktorer som vattnet som används och temperaturen i din frys som påverkar hur iskristaller bildas och stelnar.
Denna variation är densamma för metallegeringar och kan allvarligt påverka styrkan och andra egenskaper hos den slutliga metallen. En bult i en bro som var gjuten ofullständigt kunde klippas av när som helst, betonar vikten av metallurgi .
Att förstå de finare detaljerna om hur metaller bildas kan göra det billigare, bättre eller till och med nya metallegeringar att tillverkas.
Experiment med röntgenstrålar tillåter oss att titta in i gjutningsprocessen, men helst bör forskare titta på processen under normal belysning. Tyvärr, metaller är inte genomskinliga.
Transparent Alloy-experimentet kommer att använda organiska material som bildar molekylära kristaller som stand-ins för metall. Noggrant vald för att vara transparent, men stelna som en metall, dessa blandningar finns nu på den internationella rymdstationen. Hålls i en patron med glasvägg, en blandning av succinonitril, D-kamfer och neopentylglykol kommer att passera genom en miniatyrtransportbandsugn för att smälta och stelna. Processen kommer att filmas av via ett mikroskop och spelas in på en hårddisk för analys senare på jorden.
Varför körs detta i rymden? Att eliminera gravitationen förenklar ekvationen:på jorden kan det få vätskan att röra om kontinuerligt istället för att låta kemikalierna diffundera långsamt. Genom att köra detta experiment på rymdstationen kan forskare fokusera på specifika aspekter av gjutningsprocessen utan gravitationens inblandning.