Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, materiał wyprodukowany przez zespół dr hab. inż. Dariusza Garbca z Łukasiewicz – Poznańskiego Instytutu Technologicznego, poleci w kosmos. Naukowiec opowiedział nam o swoim niezwykłym odkryciu.
Erwin Nowak: Czym jest materiał, kryjący się pod tajemniczą nazwą faza MAX?
Dariusz Garbiec: Fazy MAX zostały odkryte w ubiegłym wieku. To materiał, który łączy w sobie korzystne cechy zarówno metalu, jak i ceramiki. Dzięki temu są materiałami twardymi, odpornymi na szoki cieplne, na zużycie w wysokiej temperaturze, a jednocześnie charakteryzują się dobrym przewodnictwem elektrycznym i można je obrabiać jak metale. To jest tak naprawdę ich najlepsza cecha.
E.N.: Skoro ten materiał naukowcy znali już od dawna, na czym polega wasze odkrycie?
D.G.: Historia zaczyna się od zupełnie innego projektu międzynarodowego, w którym naszym zadaniem była próba wytworzenia materiału narzędziowego nowej generacji z proszku tytanu i węglika krzemu. W trakcie syntezy przez przypadek uzyskaliśmy nowy materiał. To był kompozyt z udziałem fazy MAX. Było w nim jednak 30 procent zanieczyszczenia.
W kolejnym projekcie, który też realizowaliśmy w konsorcjum międzynarodowym, musieliśmy skupić się na wytwarzaniu czystej chemicznie fazy MAX, co wynikało pośrednio z kolejnego przypadku – pandemii, która zaburzyła łańcuchy dostaw i bardzo ciężko było w krótkim czasie zakupić ten materiał na rynku.
Projekt trzeba było zrealizować, dlatego że był on wykonywany z partnerami z przemysłu kosmicznego, a faza MAX była kluczem do rozwiązania problemu technologicznego. W laboratorium podjęliśmy się próby syntezy fazy MAX z wykorzystaniem rozwijanych przez nas technik, co nam się udało. Nie wytworzyliśmy nowego materiału, tylko opracowaliśmy proces, który umożliwia wytworzyć materiały z grupy faz MAX taniej, o większej czystości i około 80 procent szybciej.
E.N.: Do czego ten materiał może zostać wykorzystany?
D.G.: Materiał może znaleźć zastosowanie w silnikach odrzutowych, kiedy mamy do czynienia jednocześnie z wysoką temperaturę i zużyciem materiału, chociażby przez przetarcie. Tych zastosowań może być znacznie więcej. Potencjalnym obszarem, który nas bardzo silnie interesuje, jest kolejnictwo. Oczywiście w grę wchodzi również sektor lotniczy. My jako pierwsi na świecie przetestowaliśmy ten materiał w warunkach symulujących wejście pojazdów kosmicznych w atmosferę ziemską, gdzie osiągana jest prędkość do 10 machów. To jeden z wielu projektów, którego finalnym efektem będzie wytworzenie europejskiej rakiety wielokrotnego użytku. Tam poszukiwane są nowoczesne rozwiązania materiałowe. Materiał przeszedł ten test, w efekcie czego zostaliśmy poproszeni o wykonanie dwóch elementów, które będą przez nich dalej testowane.
E.N.: Czy to oznacza, że jeśli wszystko pójdzie dobrze, wasz materiał poleci w kosmos?
Jest taka szansa. Dla innej firmy sektora kosmicznego, która borykała się z problemami technologicznymi przy satelitach, też zaproponowaliśmy fazę MAX. Wykonaliśmy kilka demonstratorów zaworów, które też przez tę firmę są testowane w warunkach zbliżonych do tych, panujących w kosmosie. Jeżeli ten materiał przejdzie wszystkie wymagane testy, to może zostać wykorzystany do wytworzenia zaworów, które w przyszłości polecą w kosmos.
D.G.: Będziecie dystrybuować ten materiał na cały świat?
Do tej pory wpłynęło kilka zapytań o fazę MAX. Najmniejsze to paręset gram, a największe to 10 kg które, spłynęło do nas z Francji. Jest szansa, żeby dystrybuować te materiały na cały świat. Według naszej wiedzy jedynie w Chinach podjęto próby komercjalizacji i faktycznego wykorzystania tych materiałów. Oczywiście być może są obszary, gdzie ten materiał jest stosowany, tylko my o tym nie wiemy. Takim obszarem jest obszar obronny. Być może w Stanach Zjednoczonych już testuje się pewne rozwiązania obronne z wykorzystaniem faz MAX. Jednakże obszar wojskowości czy też szeroko rozumianych zbrojeń jest też potencjalnym obszarem zastosowań.
E.N.: Jakie są dalsze plany?
D.G.: Zapotrzebowanie zweryfikuje rynek. Na ten moment wydajność to około 2-3 kg miesięcznie. W początkowej fazie rozwoju będziemy w stanie spełnić zapotrzebowania rynku. Oczywiście z czasem zapotrzebowanie będzie większe, stąd będzie potrzeba inwestycji. Mamy w planach jako Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny budowę kampusu gdzie będzie miejsce pod nowe urządzenie. Być może jednak inwestycja w aparaturę wydarzy się wcześniej.
Czytaj także: Wagony przyszłości wymyślone w Poznaniu. Torbę sięgniesz nie wstając z miejsca [ZDJĘCIA]
Źródło: Poznański Instytut Technologiczny Łukasiewicz
