Il metallo che pensavo fosse il vetro

Questa spirale, che appare pietrificata nel materiale, non ha nulla a che vedere con un fenomeno geologico… È il risultato di un test di termoformatura meccanica su vetro minerale.

La termoformatura è un processo di formatura utilizzato in molti campi, che consiste nel riscaldare un materiale per ammorbidirlo, quindi deformarlo premendo uno stampo, per fargli assumere la forma o il motivo desiderati. Questo è ciò che viene comunemente usato per modellare la plastica, come i vassoi per alimenti.

Il vetro metallico, invece, è una lega metallica la cui organizzazione atomica è simile a quella del vetro, da cui prende il nome. È prodotto dal raffreddamento molto rapido di un metallo liquido, formando così una sostanza amorfa. L’obiettivo è congelare la struttura dello stato liquido (con i suoi atomi irregolari) prima che gli atomi abbiano avuto il tempo di organizzarsi, o meglio di cristallizzare, come fanno tradizionalmente i metalli. Pertanto, quando i solidi cristallizzati contengono atomi disposti secondo schemi prevedibili, le strutture amorfe hanno atomi disorganizzati e mancano di disposizione a lungo raggio. In particolare, ciò consente di ottenere Materiale più forte e più duro. Lo studio della deformazione a caldo di questo materiale è il punto cruciale del mio lavoro di tesi.

Proprio come il vetro convenzionale può deformarsi quando viene riscaldato (come mostrato anche dai soffiatori di vetro e dalle filatrici), così il vetro metallico può deformarsi quando viene portato a una temperatura elevata, qui 480°C. Il materiale viene quindi pressato in uno stampo per riprodurre un motivo, come questa spirale qui.

L’unico aspetto negativo di questi test è che il vetro minerale è più resistente alle muffe! Quest’ultimo alla fine si rompe sotto la pressione applicata. Quindi possiamo vedere nella foto, oltre alle previste linee a spirale irregolari, che sono semplicemente le crepe dello stampo, che sono state anche formate a caldo sulla superficie.

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Termoformatura, vetro metallico e applicazioni

In generale, il vetro minerale ha proprietà interessanti mini app, ad esempio in biomedicina, orologeria o microelettronica. La nostra bobina è finalmente larga solo 6 mm!

Questa immagine, ottenuta con un microscopio ottico, riflette il risultato di uno dei primi test di termoformatura conosciuti su questa tonalità di vetro. Il suo scopo era quello di determinare se il pattern potesse essere riprodotto, e di confermare o meno la scelta dei parametri, come la temperatura o la velocità di deformazione del vetro metallico.

Par la suite, de nouveaux patterns pourront être testés afin de modifier les proprietés de surface du matériau, comme le rendre hydrophobe en imitant la morphologie des feuilles de lotus, o créer des motifs en nid d’abeille pour la améliistorance da tagliare. Così i vantaggi generali del vetro minerale saranno combinati con le nuove proprietà superficiali a cui si può accedere mediante termoformatura.


Questa immagine è una delle vincitrici del concorso Mécapixel 2021.

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