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Haltbarste Legierung

22.08.2018

Ingenieure und Materialwissenschaftler des Sandia National Laboratory haben eine Legierung geschaffen, von der sie behaupten, dass sie die langlebigste aller bekannten künstlichen und natürlich vorkommenden Metalllegierungen ist. Die neue Legierung besteht aus Gold und Platin in bestimmten Anteilen und ist 100-mal verschleißfester als starker Qualitätsstahl. Darüber hinaus ist diese Legierung selbst eine Quelle für Feststoffschmierung, die unter normalen Bedingungen nur durch ein schwieriges und kostspieliges Verfahren erhalten werden kann.

Die neue Legierung besteht zu etwa 90 Prozent aus Platin und zu 10 Prozent aus Gold. Um die Haltbarkeit dieses Materials zu demonstrieren, liefert Sandia Labs ein farbenfrohes Beispiel. Wenn zum Beispiel jemand genug Geld hat, um ein Auto mit Rädern aus einer neuen Legierung zu „beschlagen“, dann verlieren solche Räder nach einer Strecke von 1 Meile (1,6 Kilometer) nur eine Atomschicht von ihrer Oberfläche. Mit anderen Worten, die Ressourcen solcher Räder reichen aus, um den gesamten Globus entlang des Äquators etwa 500 Mal zu umrunden.

Eine interessante Tatsache ist, dass Legierungen aus Gold und Platin schon lange nichts Neues mehr sind, aber es ist niemandem in den Sinn gekommen, die Haltbarkeit solcher Materialien zu bewerten. Im Allgemeinen bevorzugen Materialwissenschaftler stärkere und härtere Metalllegierungen, die in der Industrie sehr weit verbreitet sind. Die neue Legierung hat keine hohe Härte, jedoch eine hohe Wärmeleitfähigkeit und andere Eigenschaften, die es ihr ermöglichen, den schädlichen Auswirkungen von Reibungskräften zu widerstehen.

Die Zusammensetzung der neuen Legierung wurde zunächst mit aufwändigen Computersimulationen entwickelt. Diese Simulation wurde auf atomarer Ebene durchgeführt, was es ermöglichte, herauszufinden, wie sich die Position und das Verhalten einzelner Atome in den endgültigen Eigenschaften des gesamten Materials widerspiegeln. Dieser Ansatz wird es in Zukunft ermöglichen, Materialien zu entwickeln, die eine Reihe von vorbestimmten Eigenschaften haben, wonach es möglich ist, Muster solcher Materialien herzustellen und ihre Übereinstimmung unter realen Bedingungen zu überprüfen.

Bei Experimenten mit der neuen Legierung bemerkten die Forscher, dass sich auf der Oberfläche des Materials ständig ein dünner schwarzer Film bildete. Es stellte sich heraus, dass das Material dieses Films Kohlenstoff mit einer Struktur ähnlich der von Diamant war, und dieser Film, der die Rolle eines effektiven Festschmierstoffs spielt, wurde aufgrund von Kohlenstoff gebildet, der aus der Umgebung stammt.

Das Vorhandensein eines Festschmierstoffs aus Kohle erhöht die Haltbarkeit der neuen Legierung um ein Vielfaches. Darüber hinaus kann diese Legierung jetzt speziell für die Herstellung von Festschmierstoffen verwendet werden, die normalerweise in einem sehr teuren Verfahren hergestellt werden, das den Einsatz von geschlossenen Vakuumkammern, Hochtemperaturerhitzung und speziellen Chemikalien umfasst.

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WLAN auf Schafen 28.12.2014

Britische Forscher planen, Schafe mit Wi-Fi-Hotspots auszustatten, um Highspeed-Internetzugang in ländliche Gebiete zu bringen. Das Tragen von Ausrüstung ist für Schafe kein Fremdwort: Im Sommer 2014 spielten sie bei der Tour de France die Rolle des Fahrers.

Ein Forscherteam unter der Leitung von Professor Gordon Blair von der Lancaster University plant, die Möglichkeit der Installation von Wi-Fi-Hotspots auf Schaffarmen in Britisch-Wales zu untersuchen, berichtet The Daily Mail.

Laut den Forschern kann dies das Problem der Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-Internetzugang in abgelegenen ländlichen Gebieten lösen. Die Gruppe erhielt für dieses Projekt 171,5 Tausend Pfund Sterling (ca. 14,5 Millionen).

Die Forscher schlagen vor, dass es möglich wäre, abgelegene Gebiete mit Internetzugang auszustatten, indem Schafe, die auf weiten, offenen Flächen grasen, in eine Kette von drahtlosen Signaltransceivern umgewandelt werden.

"Dies könnte die normalerweise langsamen Zugriffsgeschwindigkeiten und die schlechte Netzabdeckung in vielen ländlichen Gebieten Großbritanniens angehen", bemerkt The Daily Mail.

Wi-Fi-Module können in digitale Halsbänder integriert werden – Geräte zur Überwachung der Bewegung von Schafen, die Landwirte verwenden.

Wir fügen hinzu, dass früher Schafe bereits als eine Art Transportmittel für Ausrüstung verwendet wurden. Im Juli 2014 wurden diese Tiere mit Kameras ausgestattet, um das prestigeträchtige Radrennen Tour de France in Yorkshire zu filmen. Die Kameras an den Schafen wurden ferngesteuert.

Neben dem Internet wird Blairs Team die Probleme der Umweltverschmutzung, Überschwemmungen und Dürren untersuchen. Im Rahmen des Projekts werden Wasserstandssensoren in den Flüssen an den Ufern und Niederschlagssensoren installiert. Ein ähnliches System wurde in Honduras von Forschern des Massachusetts Institute of Technology und Microsoft installiert.

Die Autoren des Projekts werden versuchen, eines der Grundprinzipien des "Internets der Dinge" umzusetzen - die Fähigkeit elektronischer Geräte, ohne menschliches Eingreifen miteinander zu kommunizieren und Daten an das Internet zu senden. Die Forscher stellen fest, dass ein solches Konzept in ländlichen Gebieten aufgrund der komplexeren Landschaft schwieriger zu organisieren ist. Die Ergebnisse liegen jedoch auf der Hand: Eine qualitativ hochwertige Netzabdeckung abgelegener Gebiete und die Verfügbarkeit aller Arten von Sensoren werden helfen, Naturkatastrophen zu bewältigen und die Effizienz der Landwirtschaft zu steigern.

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