Wetenschappers ontwerpen bijzonder licht aluminium
Op basis van de structuur van diamanten ontwierpen Amerikaanse wetenschappers een nieuw type aluminium dat zo licht is dat het blijft drijven.
Aluminium is een zeer licht metaal, waar onder meer folie van gemaakt wordt. Het nieuwe aluminium imiteert de moleculaire structuur van diamant en weegt slechts een kwart van gewoon aluminium.
Aluminium is nu al een veelgebruikt bouwmateriaal. Het kost weinig energie om het om te smelten. Het roest niet. Het is sterk in legeringen. En, het allerbelangrijkst, het is ongelooflijk licht.
Maar stel je voor wat de mogelijkheden zijn als het nóg lichter is. Zo licht dat het op water blijft drijven!
Dat was het doel van een groep wetenschappers van de Utah State University in de VS, die een variant van aluminium ontwierpen met een speciale kristalstructuur. Die weegt maar een kwart van gewoon aluminium.
Structuur van diamanten afgekeken
Ze gingen uit van de structuur van diamanten, maar vervingen op moleculair niveau de koolstofatomen van het diamant door tetrahedronen – microscopische driehoekjes van aluminiumatomen.
In het nieuwe aluminium vormen de moleculen piepkleine driehoekjes. Het materiaal is opgebouwd volgens de structuur van diamant en weegt slechts een kwart van gewoon aluminium.
De structuur wordt een supertetrahedron genoemd. Het is een soort superconstructie met een dichtheid van slechts 0,61 gram per kubieke centimeter.
Het is zo licht dat het op water blijft drijven. Gewoon aluminium weegt 2,7 gram per kubieke centimeter.
Materiaal kan revolutie in ruimtevaart betekenen
Het nieuwe aluminium kan een grote stap voorwaarts betekenen voor bijvoorbeeld de ruimtevaart, waar aluminium een veelgebruikt bouwmateriaal is.
Een kleine vermindering van het gewicht kan al een enorm effect hebben op de kosten van onder meer de brandstof die nodig is om een raket te lanceren.
De wetenschappers weten nog niet hoe duurzaam het materiaal is, omdat het alleen nog in een computer bestaat en niet in fysieke vorm. Maar het ontwerp is de eerste stap. En men is er al in geslaagd om andere supertetrahedrale materialen te maken.