In alcuni casi, vengono usati materiali in regioni molto calde. Pensate a cose come il motore di un'auto (che potete a malapena toccare dopo che è stato acceso) o ai razzi che vanno nello spazio, dove le temperature sono incredibilmente basse! Questi materiali devono essere molto resistenti in modo da poter sopportare il calore e la pressione che vengono applicati su di essi.
Fa molta strada per mostrare quanto siano caldi e brutali questi posti. Per determinare se i materiali hanno o meno la resistenza necessaria per funzionare in ambienti così roventi, gli scienziati usano una macchina speciale chiamata (deliziosamente) tester di resistenza alla compressione ad alta temperatura. Questa macchina afferra un piccolo pezzo di materiale e lo schiaccia molto forte ad alta temperatura. Il materiale viene riscaldato ad alte temperature in una macchina che applica pressione, finché il passaggio non crolla. Dopo il test, gli scienziati esaminano quanto sia stato difficile deformare o comprimere il materiale e vedono se si frattura o meno.
Di solito, se i materiali si scaldano, si torcono. Un pezzo di acciaio dritto e resistente, ad esempio, può iniziare a piegarsi o deformarsi se diventa troppo caldo. Questo cambiamento di forma potrebbe essere estremamente utile per i motori (qui) o altri dispositivi che funzionano ad alte temperature. Il test rivela come si comporta il materiale quando viene schiacciato, il che è fondamentale per gli scienziati per creare motori e macchine più resistenti che possano sopravvivere ad alte temperature senza piegarsi.
Il Big Test ci mette alla prova per vedere quanta pressione può sopportare un materiale prima di rompersi. Un buon esempio, soprattutto quando si testa un pezzo di acciaio, si spremerebbe la vita fino a quando SNAP! o, molto peggio, si romperebbe a metà. Ora si troverebbe quanto carico è stato attaccato per rompere questo pezzo di acciaio.
Per ottenere questo risultato, mescolano una gamma di materiali per crearne di nuovi che sono molto più resistenti al calore. Ad esempio, l'acciaio viene mescolato con un altro metallo per creare una miscela più forte che viene chiamata lega. Inoltre, solitamente impiegano un rivestimento speciale sull'acciaio per una maggiore resistenza al calore, se necessario. In questo modo, i materiali sono in grado di funzionare al meglio, anche quando hanno un carico elevato.
I materiali utilizzati in luoghi molto caldi devono essere calibrati correttamente e sicuri per l'uso. Quando stiamo inviando un razzo nelle profondità dello spazio o quando il nostro aeroplano sta cercando di decollare volando alto in prospettiva, come potrebbe mai accadere che un'importante rottura dell'attrezzatura!
Ecco perché gli scienziati usano test come il tester di resistenza alla compressione ad alta temperatura per garantire che i materiali siano effettivamente resistenti e possano sopportare il calore in modo controllato. Comprendere come i materiali rispondono alla pressione e al calore è fondamentale per poter contare sull'attrezzatura progettata per tenerci al sicuro o utilizzarla come parte della nostra continua esplorazione qui a casa o oltre.
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