Z ústřicových skořápek vzniká ultralehká pěna: Němečtí vědci mění odpad v klíčový materiál pro auta

Němečtí vědci z Helmholtz-Zentrum Hereon vyvinuli netoxickou hořčíkovou pěnu, která by mohla zásadně proměnit automobilový průmysl.

Němečtí vědci z Helmholtz-Zentrum Hereon vyvinuli netoxickou hořčíkovou pěnu, která by mohla zásadně proměnit automobilový průmysl. Tento inovativní materiál je vyroben výhradně z přírodních mořských surovin, konkrétně z mletého prášku z ústřicových skořápek, které jsou masivním vedlejším produktem potravinářského průmyslu a často končí na skládkách.

Tým vědců objevil proces, který eliminuje potřebu toxických přísad. Ústřicové skořápky, bohaté na uhličitan vápenatý, jsou rozemlety na jemný prášek a poté smíchány s roztavenou slitinou hořčíku a vápníku. Při vysokých teplotách se prášek ze skořápek rozkládá a uvolňuje oxid uhličitý, který vytváří drobné, rovnoměrné bublinky v tekutém kovu. Po ochlazení a ztuhnutí vzniká vysoce jednotná, porézní kovová pěna, v jejíchž pórech je CO2 bezpečně zachycen. Výsledkem je lehký, odolný a zcela netoxický materiál.

Kromě ústřicových skořápek pochází hořčík a vápník z přírodních vedlejších produktů odsolování mořské vody. Tento mořský původ umožňuje i udržitelné řešení na konci životnosti materiálu: pokud by se vrátil do moře, bezpečně a zcela by se rozpustil zpět ve vodě, aniž by zanechal toxickou stopu. To potvrdily i laboratorní testy s umělou mořskou vodou. Primárním cílem pro reálný recyklační systém je však tavení pěny, aby mohla být nekonečně znovu použita jako čerstvá hořčíková slitina.

Automobilový průmysl se v současné době zaměřuje na odlehčené konstrukce, aby snížil hmotnost vozidel a prodloužil dojezd elektromobilů. Nová hořčíková pěna je pro konstruktéry splněným snem. Její jedinečná porézní struktura jí propůjčuje výjimečné mechanické vlastnosti, kombinuje vysokou tvárnost s vysokou absorpcí energie. Při namáhání se houbovitá matrice materiálu předvídatelně deformuje a pohlcuje obrovské množství kinetické energie, místo aby se zlomila. To z ní činí ideálního kandidáta pro výrobu ultralehkých komponentů, které jsou speciálně navrženy k tlumení silných vibrací nebo nárazů, například deformačních zón vozidel, které chrání cestující při kolizi. Budoucí využití pěny se rozšiřuje i do letectví, stavby lodí a výroby ochranných vest, tedy do odvětví, kde jsou ultranízká hmotnost a vynikající absorpce energie klíčové. Zjištění byla publikována v časopise Discover Materials.