Aktualności

Politechnika Lubelska ma najnowocześniejszy nanotomograf. Teraz naukowcy mogą zajrzeć w głąb materiałów takich, jak ceramika, tworzywa sztuczne, ultranowoczesne kompozyty czy niektóre metale.

Maksymalna rozdzielczość nanotomografu Xradia 510 Versa wynosi 70 nanometrów, czyli 1000 razy mniej niż grubość ludzkiego włosa (0,07 mm). Oznacza to, że można obserwować budowę wnętrza włosa w powiększeniu tysiąckrotnym.

Urządzenie pozwala na określenie zależności między tym, jak zbudowany jest materiał, a tym, jak taki materiał zachowuje się np. jako element samolotu. Jego atutem jest także specjalny uchwyt, który pozwala zobaczyć, co dzieje się w materiale podczas jego pracy, kiedy działa na niego siła lub jest nagrzewany bądź chłodzony.

– Naszym zadaniem jest wytworzyć materiał, który będzie dokładnie spełniał określone wymagania. Badamy m.in. materiały dla medycyny: implanty, materiały kościozastępcze, materiały dla stomatologii, aby uzyskać lepszą współpracę tych materiałów z organizmem człowieka. Interesują nas również ultranowoczesne kompozyty stosowane w lotnictwie i pojazdach. Te materiały muszą być lekkie i jednocześnie bardzo wytrzymałe, od nich zależy bezpieczeństwo pasażerów, a jednocześnie koszty transportu, tak istotne w obecnych czasach – mówi prof. Krzysztof Pałka z Katedry Inżynierii Materiałowej.

Jak przebiega takie badanie?

Po umieszczeniu preparatu w urządzeniu i zamknięciu ołowianych drzwi włącza się lampę emitującą promieniowanie rentgenowskie i ustawia próbkę w osi obrotu. Po ustawieniu potrzebnych parametrów wykonuje się serię kolejnych prześwietleń w czasie, gdy próbka się obraca. Po wykonaniu skanu do pracy wkracza potężny komputer, który przetwarza zestaw nawet 2000 obrazów z prześwietleń na przekroje poprzeczne. Ten proces nazywa się rekonstrukcją. Uzyskany zestaw obrazów po rekonstrukcji jest następnie poddawany analizie, nie tylko wzrokowej, ale również matematycznej. – Oceniamy np. porowatość, wielkość i rozmieszczenie porów czy składników materiału, obecność pęknięć i ich wymiary oraz wszystkie te cechy, które mogą mieć wpływ na wytrzymałość materiału. Możemy więc porównywać materiały za pomocą pewnych parametrów tak, jak porównuje się temperaturę za oknem o różnych porach dnia – wyjaśnia prof. Krzysztof Pałka.

Jak podkreślają badacze z Lublina zainteresowanie przemysłu jest bardzo duże, głównie firm, dla których kontrola jakości wyrobów jest priorytetowa. Ogromną zaletą nanotomografu są możliwości badania wielu różnorodnych materiałów oraz oferowana rozdzielczość, czyli dokładność badania na poziomie niespotykanym w innych urządzeniach tego typu.

Nanotomograf został zakupiony w ramach projektu pn. „Centrum badawcze prośrodowiskowych i energooszczędnych materiałów oraz technologii" CeBMaT na Politechnice Lubelskiej. Zakupiony sprzęt jest współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020. Jego koszt to ponad 5 mln zł.