В журнале Optics & Laser Technology опубликована статья об открытии, сделанном учеными Омского государственного технического университета (ОмГТУ), которые разработали ультразвуковой метод повышения прочности и других свойств металлов путем создания на их поверхности нанорельефа, похожего на природный. Исследователи утверждают, что им удалось разгадать причину окрашивания в цвета радуги обработанных поверхностей и применить эти знания в новом методе обработки металлов. Информацией поделились корреспонденты РИА Новости.
Биомиметика – одно из современных и очень популярных направлений инженерии поверхности, основанное на заимствовании у живой природы различных высокоадаптивных структур и материалов, которые сформировались в ходе длительной эволюции. Этот подход используется в оптике, биоинженерии, энергетике и ряде других областей.
Ультразвуковая упрочняющая обработка (УУО) – одно из направлений этой деятельности. Это недорогой и эффективный метод создания естественного регулярного микро- и нанорельефа на поверхности металлов и сплавов, что позволяет значительно повысить их износостойкость, а также улучшить прочностные и другие характеристики. Отечественные ученые разработали новый метод контроля качества поверхности для УУО, который проще и дешевле существующих методов.
“Сегодня визуализация микро- и нанорельефа невозможна без дорогостоящих аналитических приборов и дорогостоящей пробоподготовки. Кроме того, для контроля микрорельефа, образующегося в процессе УУО, требуется разрушение готовой детали и ее дальнейшее исследование квалифицированным оператором. Наш подход позволит обойти все эти трудности”, – говорят исследователи.
В основе метода лежит научное объяснение явления, когда металлические поверхности после УУО приобретают радужный цвет, которое до сих пор не было изучено. Его причиной, как установили в ОмГТУ, является структурная дифракция света из-за иерархии микроямочек и наночешуек на обработанной поверхности. Это похоже на окраску крыльев бабочек, которые также имеют регулярный микрорельеф.
Сейчас ученые создают набор устройств, обеспечивающих мониторинг состояния поверхности в режиме реального времени во время УУО, а также мониторинг состояния самого оборудования, используемого для обработки.
