Nel 2015, i ricercatori del DST e del New York University Institute of Technology hanno sviluppato congiuntamente materiali compositi in schiuma a matrice metallica.

Ha una densità di soli 0,92 g/m³ e può galleggiare sull'acqua. Sorprendentemente, questo materiale offre una resistenza soddisfacente pur mantenendo un peso ridotto, e il suo singolo guscio sferico può sopportare una pressione di 25.000 libbre per pollice quadrato prima di rompersi. Rispetto alla tradizionale schiuma metallica, il vantaggio della schiuma composita a base metallica è che la densità può essere personalizzata entro un certo intervallo e che anche le dimensioni e la forma dei fori possono essere controllate.

Porosità della schiuma metallica

La porosità si riferisce al rapporto tra il volume di tutti i pori di un corpo poroso e il volume totale del corpo poroso, ed è una misura standard dello spazio vuoto di un corpo poroso. La porosità del metallo espanso supera normalmente il 90%, ed è un metallo poroso con una certa resistenza e rigidità. Questo tipo di metallo presenta un'elevata porosità e il diametro dei pori può raggiungere il millimetro.

La densità della schiuma metallica la rende adatta ad applicazioni specifiche. Ad esempio, i materiali in schiuma metallica utilizzati nel settore automobilistico possono ridurre il peso del veicolo, migliorare l'efficienza del carburante e massimizzare la protezione dei passeggeri in caso di incidente grazie alla buona capacità di assorbimento dell'energia.

Nella produzione effettiva, si è scoperto che molti componenti per auto possono essere realizzati in alluminio espanso. Come il tettuccio, il sottoscocca, i sedili, i paraurti, le travi longitudinali anteriori e posteriori, ecc. Ad esempio, il pannello del tetto in alluminio espanso sandwich della tedesca Kaman Automobile Company ha una rigidità circa 7 volte superiore a quella dei componenti in acciaio, ma il suo peso è circa il 25% inferiore rispetto ai componenti in acciaio.

Riferimento: La storia dello sviluppo della schiuma metallica

Nel 1948, Sosnik propose la preparazione di una lega di alluminio con schiuma metallica utilizzando mercurio vaporizzato, il che segnò la prima volta che gli esseri umani ebbero a che fare con il concetto di schiuma metallica. Allo stesso tempo, ruppe la teoria tradizionale secondo cui i metalli hanno solo una struttura densa.

Nel 1951 Elliott riuscì a produrre con successo alluminio schiumato mediante il metodo della schiumatura a fusione.

Nel 1983, la pubblicazione del documento da parte di GJDVIES segnò l'inizio ufficiale della ricerca sui sistemi in schiuma metallica e diede inizio a un periodo molto attivo di ricerca sulla schiuma metallica.

Nel 1988, 《Porous Solids-structure & Properties》, pubblicato da LJ Gbson e MF Ashby, è ancora un'opera importante nel campo della ricerca sui materiali porosi.

Nel 1991, il Kyushu Industrial Research Institute del Giappone ha sviluppato un processo industriale per la produzione industriale di alluminio schiumato.

Nel 2000, Ashby e il suo team hanno riassunto per la prima volta in modo sistematico il metodo di preparazione, le prestazioni e la direzione di applicazione della schiuma metallica.

Dal 2000, la tecnologia di preparazione delle particelle fini è gradualmente maturata e anche il campo di ricerca sulla schiuma metallica ha iniziato a svilupparsi rapidamente.