Prędkości naddźwiękowe w celu uzyskania maksymalnej skuteczności
Powłoki są szeroko stosowane do poprawy właściwości materiałów podłoża. Dla przykładu, części maszyn są powlekane w celu redukcji ścierania i zużycia, a wyroby medyczne powlekane są, aby zwiększyć ich wytrzymałość i zapewnić biokompatybilność. Konkurencja na tym ogromnym rynku jest bardzo zacięta. Europejscy naukowcy rozpoczęli prace nad finansowanym przez UE projektem "Supersonic deposition of nanostructured surfaces" (SUPERSONIC)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w celu opracowania powłok o nanostrukturach z wielofunkcyjnych nanoproszków reakcyjnych. Zgodnie z głównym założeniem energia resztkowa niepełnych reakcji chemicznych w nanoproszkach może zostać wykorzystana w trakcie osadzania naddźwiękowego. Podczas procesu natryskiwania na zimno lub osadzania naddźwiękowego dochodzi do napędzania cząsteczek w podgrzanych strumieniach gazowych skierowanych za pomocą dyszy naddźwiękowej na podłoże. Duża prędkość zderzenia uwalnia zmagazynowaną energię, podobnie jak w przypadku paliwa stałego, zmniejszając zapotrzebowanie na energię z zewnątrz i usprawniając wiązanie cząsteczek do podłoża. Natryskiwanie na zimno jest procesem nowym, ale już teraz przynoszącym obiecujące rezultaty. Dzięki projektowi SUPERSONIC zniesiono istotne bariery technologiczne ograniczające szerokie zastosowanie i tworzenia nowej europejskiej platformy przemysłowej na rzecz produktów o wysokiej wydajności. Mechanochemiczne reakcje zachodzące podczas wysokoenergetycznej mechanosyntezy wykorzystano przy produkcji nanoproszków. Do nakładania powłok użyto technologii natrysku na zimno oraz dynamicznego natryskiwania zimnym gazem. Naukowcy wybrali trzy zastosowania przemysłowe: nośność w przemyśle lotniczym, mechaniczne podzespoły silników samochodowych i biomedyczne powłoki implantów ortopedycznych. Zespołowi projektu SUPERSONIC udało się stworzyć reakcyjne nanoproszki nadające się do osadzania naddźwiękowego techniką dynamicznego natryskiwania zimnym gazem oraz zaawansowane i niezawodne oprzyrządowanie do osadzania natryskowego. Wysokoenergetyczny proces mechanosyntezy oraz proces natryskiwania zarówno dla osadzania nisko jak i wysoce reakcyjnego skutecznie zintegrowano z łańcuchem produkcji. Wykorzystano je do produkcji twardych i zwartych powłok o lepszych właściwościach, w kontraście do tych tworzonych przy zastosowaniu materiałów i procesów porównawczych. Powłoki natryskiwane naddźwiękowo wykazują dobre właściwości tribologiczne, zarówno w warunkach suchych jak i mokrych, czym wzbudzają duże zainteresowanie przemysłu. Wyniki projektu w jasny sposób potwierdzają możliwość zastosowania nowej technologii oraz jej efektywność pod względem kosztów. Otwiera to drogę do jej wykorzystania na rynku. Zaprezentowanie wyników w ponad 20 artykułach prasowych oraz uczestnictwo w blisko 30 wydarzeniach publicznych powinno przyczynić się do podniesienia świadomości na temat potencjału nowych technologii.
