علماء يُصممون سبائك توفير طاقة جديدة أساسها من الحديد

صمم فريق دولي من علماء الجامعة الوطنية الروسية للأبحاث التكنولوجية "ميسيس" وجامعة تيانجين الصينية، وكذلك من اليابان والولايات المتحدة، سبائك توفير طاقة جديدة أساسها من الحديد وتجمع بين الخواص الميكانيكية والمغناطيسية العالية، والتي تتميز بأنها منخفضة التكلفة، وهي بذلك تفتح فرصا جديدة أمام الصناعة.

يواجه العلماء، اليوم، من مختلف البلدان مهمة إنشاء مواد جديدة، من شأنها المساعدة في تقليل فقدان الطاقة أثناء نقل الكهرباء وتحويلها. وسيؤدي ذلك إلى توفير الطاقة والمساهمة في الحد من انبعاثات الغازات الخطرة الناتجة (بما في ذلك ثاني أوكسيد الكربون الذي يعتبر أحد العوامل الرئيسية لظاهرة الاحتباس الحراري). ومن خلال زيادة عامل الكفاءة للأجهزة الالكترونية فإنه سوف يصبح من الممكن تقليص حجمها.

اكتشاف معدن جديد يحدث ثورة في مستقبل الصناعة 

وبهدف حل هذه المسألة شارك الفريق الدولي من العلماء في تصميم مواد لابلورية مغناطيسية ضمن مجموعة من السبائك الرخيصة مثل Fe-Si-B-Nb-Cu (الحديد-السيلكون-البورون-النيوبيوم-النحاس).

وفي هذا الإطار أشار المهندس الباحث أندريه بازلوف من جامعة "ميسيس" خلال مقابلة مع "سبوتنيك" قائلا:

"من أجل تصميم سبائك جديدة من الحديد التي تتمتع بخصائص مغناطيسية ومتانة عالية قمنا بتحليل عدد كبير من مركبات السبائك. في الوقت ذاته حاولنا تجنب استخدام عناصر سبائك باهظة الثمن، مثل النيوبيوم والموليدينوم. إذ أن جميع السبائك التي تم استخدامها في البحث، تم الحصول عليها من خلال استخدام التكنولوجيا الصناعية — التصلب من الحالة السائلة (طريقة لإنتاج سبائك المعادن اللابلورية من خلال الصهر والصب على قرص نحاسي دوار)".

وبحسب قول الباحث فإن تحليل عدد كبير سبائك " Fe82-85B13-16­­Si­1Cu1" سمح للعلماء تحديد تأثير التركيب الكيميائي والمعالجة الحرارية من خلال الخواص المغناطيسية والميكانيكية. نتيجة لذلك تمكنا الحصول على سبائك ذات خواص مغناطيسية عالية ولدونة تقنية ومتانة فائقة.

وأضاف بهذا الشأن الباحث أندريه بازلوف قائلا: "إن السبائك غير المتبلورة الجديدة التي حصلنا عليها على من الحديد تتفوق من حيث إجمالي الخصائص على نظائرها الصناعية المنتشرة على نطاق واسع ليس فقط في روسيا وإنما خارج حدودها أيضاً. المزايا التي لاشك فيها هي كلفتها المنخفضة نسبياً (بسبب عدم وجود عناصر من سبائك باهظة الثمن)، بالإضافة إلى البساطة في الإنتاج الصناعي".

يذكرأن العلماء سوف يواصلون تصميم مركبات وأنظمة معالجة جديدة للسبائك اللينة المغناطيسية غير المتبلورة. ويخطط الباحثون أيضا لحل المسألة الخاصة بالإنتاج الصناعي لتصاميمهم.

قد يهمك ايضًا:

توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية والرياح بحلول 2030 قي السعودية

شركة عالمية تؤسس مشروعًا مشتركًا للطاقة الشمسية في مصر