المادة الجديدة الأكثر سخونة في الوقت الراهن -رغوة معدنية
تتميز الرغوة المعدنية بدرجة معينة من القوة والليونة والجمع، ويمكن استخدامها كمادة هيكلية خفيفة الوزن. ولطالما استُخدمت هذه المادة كمادة أساسية في مكونات تثبيت الطائرات. وفي صناعات الفضاء والصواريخ، تُستخدم معادن الرغوة كهياكل دعم خفيفة الوزن وناقلة للحرارة. ولأنها قابلة للحام أو اللصق أو الطلاء بالهيكل، فيمكن تحويلها إلى مكونات تحمل الأحمال على شكل شطيرة. كما هو الحال في هيكل الجناح المعدني لجسم الدعم، ومخروط مقدمة الصاروخ لهيكل جسم الدعم المقاوم للانهيار الحراري (بفضل موصليته الحرارية الجيدة)، ومعدات هبوط المركبة الفضائية، وغيرها. أما في مجال البناء،رغوة معدنيةتُستخدم مواد خفيفة الوزن وصلبة ومقاومة للحريق، مثل الدرابزين أو الهيكل الداعم لهذه الأشياء. كما تتطلب عمليات التسارع والتباطؤ عالية التردد والسرعة في المصاعد الحديثة هياكل خفيفة الوزن ذات خصائص امتصاص الطاقة وتحمل الأحمال لتقليل استهلاك الطاقة. تُستخدم الأغلفة الأسطوانية على نطاق واسع في الهياكل الهندسية مثل هياكل الطائرات ومنصات النفط البحرية. تتلف الأغلفة الأسطوانية رقيقة الجدران بسهولة عند تعرضها للأحمال، ولكن إذا كان الغلاف مدعومًا بملف رغوي مستمر، فإن الهيكل يتمتع بقوة أكبر من الغلاف المركزي غير المقوى بنفس القطر والحجم. تتميز رغوة النحاس بسهولة إنتاجها وتشوهها، مما يجعلها مناسبة للاستخدام كمثبتات. كما يمكن استخدام معدن الرغوة كعنصر تقوية.مادةللعديد من المواد العضوية وغير العضوية والمعدنية، مثل رغوة النيكل المملوءة بتصلب الألومنيوم المصهور، والمصنوعة من مواد سبائك الألومنيوم المقواة برغوة النيكل (NFRA).
يُعدّ المعدن الرغوي مناسبًا جدًا للاستخدام في مجموعة متنوعة من ألواح المحامل، والأغلفة، والأنابيب من لفائف J خفيفة الوزن، المصنوعة من مجموعة متنوعة من المواد المركبة الرقائقية. ومن الأمثلة النموذجية على استخدام المواد المسامية في المكونات الهيكلية إنتاج الألواح العازلة. تستخدم الألواح العازلة المستخدمة في الطائرات الحديثة غلافًا مركبًا من الزجاج أو ألياف الكربون. يُفصل الغلافان بواسطة راتنج معدني من الألومنيوم أو الورق.مواد قرص العسلأو باستخدام رغاوي بوليمرية صلبة، وذلك لمنح اللوحة العازلة صلابة انحناء عالية ومتانة انحناء عالية. وقد وُسِّعت هذه التقنية لتشمل عددًا من التطبيقات الأخرى حيث يُعدّ الوزن معيارًا أساسيًا: مكوكات الفضاء، والزلاجات الجماعية، وقوارب السباق، والمباني المتحركة، وغيرها.
تُعدّ الحماية المُخففة أحد الاستخدامات الرئيسية لمعادن الرغوة، إذ يجب أن تتمتع بقدرة امتصاص الطاقة مع الحفاظ على أقصى قوة مؤثرة على الجسم المحمي أقل من حد التسبب في الضرر. تُعدّ مواد الرغوة المسامية مناسبةً تمامًا لهذه التطبيقات. فمن خلال التحكم في كثافتها النسبية، يُمكن تعديل قوة معدن الرغوة على نطاق واسع. بالإضافة إلى ذلك، تستطيع المادة تحمّل إجهادات ضغط كبيرة تحت ضغط شبه ثابت، بحيث يتم امتصاص كمية كبيرة من الطاقة دون إجهادات عالية. في تحضير العظام الاصطناعية، ووفقًا لمتطلبات حجم المسام من 150 إلى 250 ميكرومتر والمسامية الكبيرة، لا تستطيع المواد غير العضوية، نظرًا لقوتها في ذلك الوقت، تلبية متطلبات الاستخدام، وتطورت تدريجيًا إلى...رغوة معدنيةعظم صناعي. تُنتج هذه المعادن الرغوية بالطرق التقليدية، مثل الطلاء الكهربائي، وتتعرض لأحمال أثناء التشكيل وغيرها من العمليات، وكذلك داخل جسم الإنسان. من الضروري للغاية لمعظم مواد العظام البشرية التي لا تتمتع بخاصية التعافي الذاتي، أن تحقق المسامية الكبيرة اللازمة لعظم الإنسان مع الحفاظ على خصائص ميكانيكية عالية.
وقت النشر: ٢٧ أكتوبر ٢٠٢٣






