I tempi di misurazione nell'analisi dei materiali possono essere ridotti, senza perdita di precisione
Ciò consente di risparmiare energia e di aprire un nuovo potenziale per le applicazioni industriali
Come si può analizzare in modo efficiente la struttura interna di un materiale e dimezzare i tempi di misurazione? I ricercatori dell'Università di Kassel hanno trovato un modo per ridurre al minimo indispensabile il tempo di misurazione dei processi di analisi dei materiali, pur mantenendo l'alta qualità dei risultati. Nella diffrazione di raggi X a dispersione di energia (ED-XRD), un metodo per studiare le strutture cristalline dei materiali, sono riusciti a ridurre il tempo di misurazione fino al 62%. Ciò consente di risparmiare energia e di aprire un nuovo potenziale per le applicazioni industriali.
Con il crescente numero di leghe nuove, affidabili e rispettose dell'ambiente, aumenta anche la necessità di analisi precise. Di conseguenza, le stazioni di misura esistenti raggiungono sempre più spesso i loro limiti di capacità. I potenziali risparmi identificati in uno studio pubblicato di recente consentono di aumentare in modo sostenibile la produzione di campioni, senza risorse aggiuntive. "Si tratta di un chiaro valore aggiunto, soprattutto nello sviluppo industriale dei materiali", spiega il Dr. Alexander Liehr dell'Istituto di Ingegneria dei Materiali (IfW), che ha guidato il progetto di ricerca presso il Dipartimento di Materiali Metallici sotto la direzione del Prof. Niendorf. "Le analisi più rapide accorciano i cicli di innovazione. Si tratta di un vantaggio decisivo per settori come l'industria automobilistica e aeronautica, dove i materiali leggeri ad alte prestazioni continuano ad acquisire importanza".
Il metodo sviluppato non si limita alla diffrazione a raggi X, ma può essere trasferito ad altri metodi di analisi dei materiali con strutture di dati corrispondenti, ad esempio nel controllo qualità, nello sviluppo di leghe o nel monitoraggio dei processi. "Può anche essere applicato a strutture di ricerca su larga scala, il che è particolarmente vantaggioso per l'uso efficiente di strutture di ricerca limitate e su larga scala", afferma Liehr.
L'obiettivo del progetto era quello di ridurre i tempi di misura utilizzando strategie di selezione intelligente degli intervalli di energia e, allo stesso tempo, ottenere informazioni affidabili sulla microstruttura del materiale. Per ridurre in modo significativo il tempo di misura, il team di ricerca interdisciplinare ha testato vari metodi per registrare e valutare solo le aree di dati veramente decisive. La combinazione di competenze dell'ingegneria dei materiali e dell'informatica, in particolare del dipartimento Intelligent Embedded Systems (IES, diretto dal Prof. Bernhard Sick), che si occupa di applicazioni tecniche dell'intelligenza artificiale, è stata fondamentale per il successo del progetto.
Le strategie sviluppate utilizzano la conoscenza preliminare dei materiali in esame per controllare la selezione - e hanno dato risultati convincenti: Il tempo di misura può essere ridotto fino a62% senza sacrificare l'accuratezza raggiunta. Alla luce delle crescenti esigenze di efficienza e qualità dei dati nell'analisi dei materiali, queste strategie offrono una base promettente: "Consentono di analizzare in modo automatizzato e con risparmio di risorse anche grandi serie di materiali - un passo importante verso l'analisi intelligente dei materiali", spiega Liehr.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports (Nature Publishing Group). Sulla base di questi risultati, la proficua collaborazione deve essere proseguita, la sperimentazione intelligente deve essere ulteriormente sviluppata e trasferita ad altri campi di applicazione.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Altre notizie dal dipartimento scienza
Questi prodotti potrebbero interessarvi
multi EA 5000 da Analytik Jena
L'intero laboratorio C/N/S/X in un unico dispositivo
Il nuovo multi EA 5100 semplifica l'analisi elementare
Berghof Reaktortechnologie - Hoch- und Niederdruckreaktoren, Druckbehälter und metallfreie Reaktoren da Berghof
Sistemi sicuri ad alta e bassa pressione per fluidi aggressivi
Reattori resistenti alla corrosione con rivestimento in PTFE - configurabili individualmente
LUMiFrac da LUM
Il nuovo standard nei test di adesione e coesione
Analisi dei materiali secondo ISO 4624, DIN EN 15870 e altro ancora
