Ryska forskare med Siemens Corporate Technology (CT) använder speciella kolnanopartiklar för att optimera material. De tillsätter fullerener – fotbollsformade molekyler som består av 60 kolatomer – till aluminium för att få ett nytt material som är ungefär tre gånger hårdare än konventionella kompositer, ändå väger mycket mindre. Det lätta men ändå starka aluminiumet kan användas för att förbättra prestanda hos kompressorer, turboladdare och motorer.
Ryska forskare med Siemens Corporate Technology (CT) använder speciella kolnanopartiklar för att optimera material. De lägger till fullerener-fotbollsformade molekyler med 60 kolatomer-till aluminium för att få ett nytt material som är ungefär tre gånger hårdare än konventionella kompositer, men väger mycket mindre. Det lätta men ändå starka aluminiumet kan användas för att förbättra prestanda hos kompressorer, turboladdare och motorer.
De rena kol -fullerenerna har hög mekanisk stabilitet vid låg vikt. Aluminium och C60 males under en argonatmosfär till små korn med en diameter på bara några nanometer, eller miljondelar av en millimeter. De två ämnena binds sedan med varandra för att bilda det nya materialet. Specialkvarnar maler aluminiumet, och det ultrafina pulvret pressas till ett nytt material. Ungefär en viktprocent fullerener är tillräckligt för att genomsyra materialet med tillräcklig hårdhet.
Siemens tänker sig en mängd olika tillämpningar för det hårda aluminiumet. Turbiner med lättare rotorer kan leverera högre varvtal och effektivisera kompressorer eller motorer. Man skulle kunna belägga supraledande kablar med materialet för att förbättra deras stabilitet. De skulle då kunna motstå starkare strömmar, vilket i sin tur skulle göra maskiner som magnetresonans tomografiskannrar mer kraftfulla. Eftersom fullerener knappt påverkar aluminiumets elektriska konduktivitet, elektriska kablar av aluminium kan göras tunnare för att spara material.
I ett annat projekt, CT -forskarna förbättrade material som kallas termoelektriska. Dessa genererar en elektrisk spänning från en temperaturskillnad, på så sätt producera energi från spillvärmen från en anordning. Tillsammans med Technological Institute for Superhard and Novel Carbon Materials (TISNCM) i Troisk utanför Moskva, de förbättrade prestandan för termoelektriska produkter med 20 procent. Fullerenerna begränsar värmeledningsförmågan och håller därmed kvar mer av värmen som ska omvandlas i materialet. Forskarna räknar med att kunna generera cirka 50 watt energi från en temperaturskillnad på 100 grader och en yta på 100 kvadratcentimeter.
