Materialforskning får nya möjligheter

Presentation
Docent Magnus Hörnqvist Colliander och Anand H.S. Iyer på Chalmers. Foto: Patrik Bergenstav
Docent Magnus Hörnqvist Colliander och Anand H.S. Iyer på Chalmers. Foto: Patrik Bergenstav

Snart kan fler laboratorier mäta mekaniska egenskaper på mikroskala. Materialforskningen gynnas när modifiering av ett existerande verktyg möjliggör testning i tre dimensioner – till en rimlig kostnad.

När Magnus Hörnqvist Colliander och hans medarbetare på Chalmers skulle utföra mätningar i ett forskningsprojekt, upptäckte de att utrustning de hade tillgång till hade stora begränsningar. Samtidigt föddes idén om att just de egenskaperna som var begränsande skulle kunna utnyttjas för att skapa ett mer mångsidigt och tillgängligt system.
– Det finns väldigt bra utrustning men den är dyr och oflexibel. Idén med det här projektet är att ta ett mätinstrument som kostar en bråkdel av de specialiserade utrustningarna, och utveckla en metodik som möjliggör inte bara liknande mätningar men även nya typer av tester. Precisionen blir inte densamma, men tillräckligt bra för väldigt många tester, berättar Magnus Hörnqvist Colliander.

Nya möjligheter för fler labb
– En styrka är att mätinstrumentet redan finns på marknaden. Ett labb som vill utföra denna typ av provning har snabbt tillgång till en robust utrustning till ett relativt lågt pris. Vi tillhandahåller möjligheten att använda den på ett nytt sätt.
Magnus Hörnqvist Colliander tror att många typer av laboratorier kommer att ha nytta av den nya metodiken:
– Akademiska labb har mindre resurser och då är priset viktigt. För industriella laboratorier kan det vara svårt att motivera en utrustning som bara används ibland. Om utrustningen är betydligt billigare och går att använda till fler tester, blir det lättare att motivera inköpet.

Komplicerade material utmanar
Magnus Hörnqvist Colliander och hans team vill tillgängliggöra möjligheten till provning av mikromekanik i tre dimensioner för att driva materialforskning framåt.
– Material byggs från atomnivå och uppåt på ett mycket avancerat sätt. Ju mer komplicerat det blir, desto mer behöver du förstå hur varje del uppför sig. Du kan även modellera material genom att börja i liten skala och bygga upp modeller för att förutse egenskaper på makronivå. Då kan den här typen av mätningar användas för att utveckla och validera modellerna.
Exempel på tillämpningsområden är superlegeringar i flygmotorer och beläggningar på skärverktyg. Båda är stora industrier där det är viktigt att förstå materialegenskaper för att driva utvecklingen vidare.

Chalmers – Mätning på mikroskala
Genom att tillgängliggöra en metodik för att mäta mekaniska egenskaper på en väldigt liten skala, vill forskare på Chalmers hjälpa laboratorier att förstå avancerade material. Projektet får bidrag från Stiftelsen för Strategisk Forskning, SSF.

För mer information, kontakta:
Magnus Hörnqvist Colliander, docent, Chalmers
Tel: 031-772 33 06
magnus.colliander@chalmers.se


Publicerad: 18 juni, 2020