Hur kan du förbättra skärningen av "gummy" metaller? Purdue University innovatörer har kommit med ett svar - och deras resultat kan hjälpa till att tillverka produkter och minska komponentfel.

Forskarna visade tidigare att tillämpningen av en permanent markör eller Sharpie, lim eller självhäftande film gjorde det lättare att skära metaller som aluminium, rostfritt stål, nickel, koppar och tantal för industriella tillämpningar. Märkning av metallytan som ska bearbetas med bläck eller ett lim reducerar kraftigt skärkraften, lämnar ett rent snitt på några sekunder. Nu, de har upptäckt hur dessa filmer producerar effekten.

"Vi har funnit att du bara behöver den organiska filmen från markörerna eller limet för att vara en molekyl tjock för att den ska fungera, "sa Srinivasan Chandrasekar, Purdue professor i industriteknik. "Denna ultratunna film hjälper till att uppnå jämnare, renare och snabbare snitt än nuvarande bearbetningsprocesser. Det minskar också skärkrafterna och energin, och förbättrar resultaten för tillverkning inom branscher som biomedicinsk, energi, försvar och flyg. "

Forskningen publiceras i Vetenskapliga framsteg . Studien innefattar ett samarbete mellan forskare vid Purdue, Osaka University (Japan) och Indian Institute of Science (Indien).

Om en betydande förbättring kan göras av bearbetbarheten hos gummimetaller eller legeringar - så bra skär de, borra eller slipa - då finns det potential att sänka kostnaden för produkter, förbättra deras prestanda eller möjliggöra nya och förbättrade produktdesigner.

Forskarna fann, med hjälp av organiska enskiktsfilmer skapade genom molekylär självmontering, att molekylkedjelängden och dess adsorption till metallytan är nyckeln till att förverkliga dessa förbättringar. Genom att använda de "rätta" organiska molekylerna, metallen är lokalt spröd vilket resulterar i förbättrad bearbetning.

"Vi lär oss också genom vår upptäckt mer om hur miljöfaktorer påverkar metalsvikt, "sade Anirudh Udupa, en huvudförfattare på studien och en forskare vid Purdues School of Industrial Engineering. "När vi dechiffrerar hur de organiska molekylära filmerna förbättrar bearbetbarheten hos dessa metaller, desto bättre är också vår förståelse av vanliga miljöassisterade fel i metaller, såsom spänningskorrosionssprickor, väte sprödhet och flytande metall sprödhet. "

Purdue -innovatörerna samarbetade med Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization för att patentera denna teknik.