وبگاه تِک‌اِکسپلور در گزارشی آورده است:

هر سال مقادیر زیادی پوسته صدف در صنعت غذا دور ریخته می‌شود. این پوسته‌ها تاکنون بیشتر در محل‌های دفن زباله یا در آب‌ها رها می‌شدند؛ اما پژوهشگران مؤسسه هلمهولتس هرئون (Helmholtz-Zentrum Hereon) در آلمان راهی پیدا کرده‌اند تا از این پوسته‌ها به‌عنوان یک منبع پایدار استفاده کنند.

فوم منیزیم چگونه ساخته می‌شود؟

پژوهشگران پودر پوسته نوعی صدف را با آلیاژ منیزیم-کلسیم (ترکیب فلزی منیزیم و کلسیم) در یک کوره ذوب مخلوط کردند. پوسته صدف عمدتاً از کربنات کلسیم (همان ماده موجود در سنگ آهک) تشکیل شده است.

وقتی این پودر در دمای بالا گرم می‌شود، گاز دی‌اکسیدکربن (CO۲) آزاد می‌کند. این گاز حباب‌هایی در مذاب فلزی ایجاد می‌کند و پس از سردشدن، یک فوم (فلز اسفنجی) با ساختار متخلخل (دارای سوراخ‌های ریز) شکل می‌گیرد.

فوم منیزیم چه ویژگی‌هایی دارد؟

این ماده جدید دارای ویژگی‌های زیر است:

• فوق‌سبک است
• کاملاً بازیافت‌شدنی است؛
• بدون مواد افزودنی سمی تولید می‌شود؛
• می‌تواند انرژی ضربه را جذب کند.

قابلیت بازیافت؛ حل‌شدن در آب دریا

دکتر هایدو دیرینگا (Hajo Dieringa)، دانشمند مواد در مؤسسه هرئون و نویسنده همکار پژوهش، می‌گوید: در پایان عمر مفید، این ماده می‌تواند به اقیانوس بازگردانده شود. به سادگی در آب حل می‌شود.

پژوهشگران این موضوع را در آزمایشگاه با استفاده از آبی که ترکیبات آن مثل آب دریا بود، آزمایش کردند. بررسی‌های شیمیایی نشان داده است که بازگرداندن این فلز اسفنجی به دریا اثرات مضری مانند آزادشدن فلزات سمی ندارد. در یک سامانه بازیافت واقعی (فرآیند بازیافتی که در صنعت و دنیای واقعی وجود دارد، نه فقط در آزمایشگاه) این ماده ذوب می‌شود و دوباره به‌عنوان آلیاژ منیزیم جدید استفاده می‌شود.

کاربردهای متنوع

ساختار متخلخل این فلز، ویژگی‌های منحصربه‌فردی به آن می‌دهد:

• انعطاف‌پذیری بالا؛
• جذب انرژی زیاد.

این ویژگی‌ها آن را برای ساخت قطعات فوق‌سبک (مانند قطعات ضربه‌گیر در خودروها) که باید ضربه یا لرزش را جذب کنند، مناسب می‌کند.

کاربردهای دیگر شامل در صنایع زیر است:

• کشتی‌سازی؛
• هوانوردی؛
• تولید لباس‌های محافظ مانند جلیقه‌های ضدگلوله یا محافظ‌های ایمنی.

آینده پژوهش

دکتر دیرینگا می‌گوید: ما عملکرد فنی را با مسئولیت زیست‌محیطی ترکیب می‌کنیم.

پژوهشگران قصد دارند آزمایش‌های بیشتری روی ترکیب‌های فلزی دیگر انجام دهند و از الیاف کربن بازیافتی برای پایدارترکردن مذاب استفاده کنند تا کنترل بهتری بر تشکیل فوم و بهینه‌سازی ساختار متخلخل داشته باشند.