Wydawałoby się, że wystarczy kupić samochód elektryczny i od razu przyczyniamy się do poprawy stanu lokalnego środowiska lub hamowania globalnych zmian klimatu. Podstawowej zalety elektryków, jaką jest brak emisji spalin, nie da się przecenić. Niestety jednak zbyt mało słyszymy o tym, z jakich materiałów i surowców są produkowane te pojazdy oraz czy zakłady produkcyjne dbają o to, by procesy wytwórcze były jak najbardziej przyjazne dla środowiska.
Silniki samochodów elektrycznych są produkowane między innymi ze stali. Jeśli zadbalibyśmy o materiały wysokiej jakości, wówczas taki elektryk w użytkowaniu jest cichszy, a silnik bardziej odporny na zużycie. Naukowcy z Uniwersytetu Metropolitalnego Osaki (Japonia) postanowili sprawdzić, czy istnieją jakieś sposoby na optymalizację procesów produkcyjnych stali za pomocą konkretnych pierwiastków – czytamy w informacji prasowej uczelni.
Elektryki ze stalowymi silnikami. Japończycy pokazują, co można zrobić lepiej
Zespół badaczy pod kierownictwem prof. Tokuteru Uesugi opublikował na łamach periodyku ISIJ International artykuł naukowy z wnioskami na ten temat. Praca uczonych przede wszystkim polegała na modelowaniu numerycznym. Obliczenia dotyczyły teoretycznego sprawdzenia 120 interakcji pierwiastków stopowych (ang. alloy element) z węglem i azotem. Mowa tutaj m.in. o glinie, krzemie, tytanie, manganie, niklu, między, cyrkonie, niobie i molibdenie.
Okazało się, że tytan umieszczony w konkretnej konfiguracji wiąże się z azotem albo węglem i tym sam utwardza on żelazo w stopie. Wyniki modelowania wykazują, że korzystne dla wiązań w stopie jest to, aby pierwiastek stopowy miał większy promień atomowy od żelaza. Naukowcy przyznają, że karkołomnym wyzwaniem było dojście do tych wniosków wyłącznie na podstawie obliczeń, ale udało się. Wykorzystano w modelach wielokrotną regresję liniową oraz analizę warstwową metodą prób i błędów.
Prof. Uesugi nie ukrywa, że łączy trochę nadziei z wynikami badań. Oczekuje, że dane te pomocą w lepszym zrozumieniu mechanizmów wzmacniania stali i poprawy jej trwałości. Dzięki temu będziemy o krok dalej w stronie bardziej doskonałych materiałów budulcowych do wielu technologii przyszłości, w tym wspomnianych na początku samochodów elektrycznych.