“CMF”.. مادة مبتكرة تجمع بين قوة الفولاذ وخفة الألمنيوم
أعلنت شركة Advanced Materials Manufacturing (AMM) عن استعدادها لإنتاج مادة رغوة المعدن المركب (CMF) على نطاق واسع بعد خضوعها لسنوات من الاختبارات المكثفة.
تعتبر هذه المادة، التي طورتها المهندسة أفسانة ربيعي من جامعة ولاية كارولينا الشمالية، من الابتكارات التكنولوجية المتقدمة، حيث تجمع بين قوة الفولاذ وخفة الألمنيوم بالإضافة إلى مقاومتها للصدمات الباليستية، والحرائق، والإشعاع.
خصائص فائقة القوة والخفة
تتميز مادة CMF بأنها تتكون من شبكة من الفقاعات المعدنية المجوفة المدمجة في مصفوفة من الفولاذ أو التيتانيوم أو الألومنيوم أو السبائك الأخرى، ما يجعلها أقوى رغوة معدنية على الإطلاق. على الرغم من أنها ليست الأولى من نوعها، فقد أثبتت CMF فعالية كبيرة في الحماية والوزن المنخفض.
وفي دراسة أجريت عام 2019، تبين أن دروع المركبات المصنوعة من مادة CMF توفر حماية مماثلة ضد الطلقات عيار 0.50 مقارنة بالدروع الفولاذية التقليدية، ولكن بوزن أقل بنسبة تزيد عن 50%. حيث تمتص طبقة CMF بين 72-75% من الطاقة الحركية من الطلقات الكروية و68-78% من الطلقات الخارقة للدروع.
تحسين الأداء وتوفير الوقود
تساهم الخصائص الفائقة للـ CMF في تقليل الوزن بشكل كبير، مما يعزز من أداء المركبات ويحقق توفيرًا في استهلاك الوقود. وقد صرحت ربيعي في بيان لها: “تمكنا من تحقيق وفورات كبيرة في الوزن دون التضحية بالحماية، وهو ما يعود بالنفع على أداء السيارة وكفاءة استهلاك الوقود.”
خصائص العزل الحراري والقدرة على مقاومة الإشعاع
أظهرت مادة CMF قدرة استثنائية على عزل الحرارة مقارنة بالمعدن الصلب. ففي اختبار أُجري عام 2016، أظهرت CMF أداءً أفضل في العزل الحراري عندما تعرضت لدرجات حرارة عالية، حيث تأخرت في الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة مقارنة بالصلب.
هذه الخاصية تجعل CMF مناسبة لحماية المواد الحساسة للحرارة، مثل المركبات الفضائية والمواد الكيميائية الخطرة.
بالإضافة إلى العزل الحراري، أظهرت مادة CMF قدرتها على مقاومة الأشعة السينية وأشعة جاما، ما يجعلها مثالية لاستخدامها في التطبيقات الفضائية والنووية.
مستقبل واعد لمجموعة واسعة من التطبيقات
تُعد CMF مادة واعدة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من استكشاف الفضاء وصولاً إلى شحن النفايات النووية والمواد الخطرة. كما يمكن استخدامها في التطبيقات العسكرية والأمنية، إضافة إلى الصناعات الأخرى مثل السيارات والحافلات والقطارات.
