Para peneliti dari Northeastern University adalah di antara banyak ilmuwan yang membantu NASA menggunakan ruang tanpa bobot untuk merancang bahan yang lebih kuat di Bumi.
Paduan struktural mungkin tidak terdengar asing, tetapi mereka merupakan bagian integral dari bahan sehari-hari, seperti sayap pesawat terbang, badan mobil, blok mesin, atau saluran pipa gas. Bahan-bahan ini diproduksi melalui pemadatan — suatu proses yang mirip dengan pembuatan es batu. "Solidifikasi terjadi di sekitar kita, baik secara alami, seperti selama kristalisasi serpihan salju yang akrab di atmosfer, atau dalam proses teknologi yang digunakan untuk membuat sejumlah bahan, dari kristal silikon besar yang digunakan untuk panel surya hingga pembuatan hampir semua objek atau struktur buatan manusia yang perlu menahan kekuatan besar, seperti bilah turbin, ”kata Universitas Northeastern Prof. Alain Karma, yang merupakan kolaborator dalam penelitian ini.
Kredit: NASA
Transisi paduan struktural dari cair ke padat secara morfologis tidak stabil, yang berarti bahwa antarmuka antara padat dan cair berevolusi dari morfologi planar ke struktur seluler non-planar selama pemadatan — pada dasarnya, ketidakstabilan yang sama bertanggung jawab untuk bentuk bintang bercabang dari serpihan salju.
Tetapi bagaimana jika Anda bisa menghilangkan gravitasi? Para peneliti mengatakan dengan mengamati proses pemadatan dalam lingkungan gayaberat mikro - dalam hal ini, Stasiun Luar Angkasa Internasional - mereka dapat mempelajari bagaimana ketidakstabilan morfologis ini berkembang dalam tiga dimensi untuk membentuk struktur bahan pada skala mikron. "Tanpa gravitasi, tidak ada gaya apung untuk mencampurkan konstituen atomik ke dalam lelehan oleh aliran fluida," kata Prof. Karma. “Akibatnya, solidifikasi menciptakan struktur unik, lebih terorganisir, yang tidak dapat diamati di bumi. Memahami bagaimana struktur itu terbentuk di ruang memberi wawasan untuk merancang bahan yang lebih ringan dan kuat yang bisa dibuat di bumi. "
Melalui Universitas Northeastern