Ponad 5 mln zł kosztował nowoczesny nanotomograf, który powiększył bazę aparaturową Politechniki Lubelskiej. Za pomocą urządzenia naukowcy mogą teraz zajrzeć w głąb takich materiałów, 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 zachowuje się on np. będąc elementem 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. implanty, materiały kościozastępcze, materiały dla stomatologii, aby uzyskać lepszą ich współpracę z organizmem człowieka. Interesują nas również ultranowoczesne kompozyty stosowane w lotnictwie i pojazdach. One muszą być lekkie i jednocześnie bardzo wytrzymałe, od nich zależy bezpieczeństwo pasażerów, a jednocześnie koszty transportu, tak istotne w obecnych czasach – wyjaśnia prof. Krzysztof Pałka z Katedry Inżynierii Materiałowej PL.
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. W następnym etapie do pracy wkracza potężny komputer, który przetwarza zestaw nawet 2000 obrazów z prześwietleń na przekroje poprzeczne. Ten proces nazywa się rekonstrukcją. Uzyskany zestaw obrazów 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 – tłumaczy 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 ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014–2020. Jego koszt to ponad 5 mln zł.
źródło:PL