¿Qué es algo que los ingenieros de metalurgia y ciencia de materiales saben que otros no?

1. El cobre es naturalmente BACTERICIDA (mata las bacterias)

2. EL COBRE OXIDO se ve hermoso y más protegido que uno puro (las formas de pátina verde azulada se consideran similares a la oxidación del hierro)

3. La ingesta excesiva de cobre en los peces les hace perder sus sentidos básicos (incapaz de localizar alimentos, incapaz de encontrar un compañero de apareamiento o un depredador cercano)

Todas estas declaraciones anteriores se explican a continuación.

Explicación-1
Leí un artículo de investigación titulado “Una nueva técnica NDT basada en células bacterianas para detectar defectos de micro superficie” por Santos et al.
Créeme, no estoy en biología o patología. Estoy en materiales. Este documento me llamó la atención cuando estaba buscando trabajo reciente en técnicas de END, para mi presentación que es parte de mi curso de Monitoreo de diagnóstico.
En este documento, las bacterias crecen en la superficie y se detectan micro grietas. Se realizan pruebas en aluminio, acero y cobre. Allí se encuentra un hecho interesante que el cobre no muestra ningún crecimiento bacteriano. De hecho, a medida que aumenta el tiempo de contacto entre las bacterias y el cobre, hay una disminución constante en la cantidad de células bacterianas (como se ve en el microscopio) Debido a que el cobre es bactericida, mata a las bacterias. Para obtener más detalles, consulte Una nueva técnica de END basada en células bacterianas para detectar defectos en la micro superficie

Algunas diapositivas explican la técnica anterior en el documento mencionado.
Amalgama de Ingeniería y Microbiología, diría.

La imagen de abajo muestra el crecimiento de bacterias como se ve en el microscopio para aluminio, acero y cobre, respectivamente.

Aluminio-Acero-Cobre (1,2,3,4,5 representa un intervalo de tiempo como “1” -después de 5 minutos, “2” -después de 10 minutos y así sucesivamente)

Como podemos ver claramente que en los dos primeros casos (aluminio y acero) la bacteria crece continuamente con el tiempo. Pero en Copper comienza a disminuir y, al final, no se ve nada, lo que significa que se matan todas las bacterias.

Ahora deja de preguntarte, ¿por qué usamos utensilios de cobre como artículos de Pooja en India, en los que solía haber agua bendita todo el tiempo, rara vez los vemos estropeados o vemos un crecimiento de algas.
También en días anteriores, los accesorios sanitarios estaban hechos de cobre (ahora reemplazado por latón, una aleación de cobre y zinc). Las monedas de antaño también estaban hechas de cobre (no hace falta decir la cantidad de microbios adheridos a ellas).

Explicación-2
¿Cómo se corroe el cobre?

Raramente vemos que el cobre se vuelva inútil, a diferencia del hierro que está dañado por el óxido.
Una vez hice un estudio completo de la corrosión de la estatua de la libertad
para otra presentación del curso.
A continuación hay algunas diapositivas de mi PPT que hice para la presentación.
Nota: la Estatua de la libertad está hecha de láminas de cobre puro (no fundidas) golpeadas en la forma.

A diferencia de la creencia popular, la estatua inicialmente no era verde, era de color cobre cobre, luego el cobre reaccionó con el azufre y el monóxido de carbono y se convirtió en verde azulado (sulfato de cobre y carbonato de cobre, respectivamente)

También podemos ver esto en los centavos de cobre en el hogar.

También hay otras estructuras presentes con un fenómeno similar.

La diferencia entre pátina de cobre y óxido de hierro

Y en la India, esta es la vista habitual.

Ahora ya sabe cuán protector es el cobre corroído. Se detiene la corrosión adicional.

Explicación-3
El cobre representa un peligro para la salud de los peces.
No sé dónde había hecho que mi destino está decidido a vivir con cobre, donde quiera que vaya, sea cual sea el tema que tome, termino en algún lugar relacionado con el cobre.
Y mi trabajo de tesis final ahora se basa en reemplazar el cobre de una aplicación particular (que no puedo revelar debido a problemas confidenciales)

La gran cantidad de cobre en el agua daña los sentidos de los peces salmones en particular debido a su complejo ciclo de vida (como usted sabe que un salmón nace en una corriente de agua, nada hacia el océano, una vez que alcanza la edad de reproducción, nada hacia atrás a la corriente donde nace, se reproduce allí y muere allí, y sus bebés regresan al océano, solo para regresar a la corriente y reproducirse y morir para hacer que el ciclo continúe)
Ahora ya sabe lo que estamos haciendo a los ecosistemas acuáticos, debido a la contaminación por cobre.

La siguiente diapositiva muestra la legislación de los Estados Unidos sobre la aplicación particular para prohibir su uso, para evitar que el agua se contamine con cobre y, por lo tanto, salve a los peces.
Para 2025, el cobre no debe ser superior al 0,5%. Esto muestra claramente el impacto ambiental negativo del cobre.

Por lo tanto, deseo que cuando veas cobre la próxima vez, debas alabarlo y maldecirlo (por perecer hermosos salmones)

1) El hierro puro es prácticamente inútil y en realidad es más suave que el aluminio .

2) ¡El cobre es 100% reciclable, el 80% del cobre extraído en los últimos 11 mil años todavía está en uso hoy!

3) El color natural de todos los metales elementales es plata o gris (con la excepción de solo cuatro, cesio, oro, cobre y osmio)

4) ¡El mismo grosor de la telaraña es más fuerte que un alambre de acero (hierro aleado) !

5) La torre Eiffel es aproximadamente 6 pulgadas más alta en verano que en invierno.

Editar / actualizar : el punto no 2 es un poco complicado y vago, gracias a David Schwartz por señalarlo.
“El 90% de todo el cobre utilizado actualmente se extrajo desde principios del siglo XX. El 70% desde la década de 1960 y el 50% desde la década de 1980. Si bien es interesante, es otro ejemplo del aumento en el uso de los recursos, aunque uno con un reciclaje casi perfecto. los últimos 100 años “.

1) Que la metalurgia se puede utilizar para abordar escenas del crimen. El siguiente ejemplo proviene de un manual metalúrgico.
Hubo un accidente automovilístico en algún lugar que ocurrió cuando un automóvil que se movía en reversa golpeó a otro automóvil, dañando al otro automóvil y rompiendo su propia luz trasera. La persona que conducía el automóvil afirmó que no fue su error. La persona que estaba en el automóvil que fue golpeada afirmó que el automóvil mientras se movía en reversa no tenía la luz de marcha atrás encendida y, por lo tanto, no podía actuar antes del accidente. La policía estaba en un aprieto cuando la Metalurgia vino a rescatar 😀. Así es cómo
Hay cierta cosa llamada DBTT para materiales. Significa temperatura de transformación dúctil a frágil. Un material que falla / fractura por encima de esta temperatura sufriría una falla dúctil que se parece a esto
Debido a la naturaleza dúctil del material, hay un cuello que se forma antes de que el material falle.
Por debajo de esta temperatura, el material es frágil y, por lo tanto, la falla se parece a esto

Pero, ¿cómo se relaciona con este caso?

El material de filamento en la luz del automóvil tiene DBTT por encima de 100 C, lo que significa que si la luz estuviera encendida, habría sufrido una falla dúctil, mientras que si la luz estuviera apagada, se habría producido una fractura frágil.

Los oficiales pudieron resolver el caso.

2) Se trata de la aleación más versátil, el acero. Por lo general, las aleaciones se hacen agregando otro metal a un metal base. El acero se fabrica eliminando el carbono del arrabio (hierro obtenido del alto horno).

Por lo tanto, es posible que el acero (digamos 0,15% de carbono) sea más puro que el arrabio (4-4,5% de carbono).

TITANIC fue el barco más grande jamás hecho en ese momento, con unos 275 metros de largo y 46,000 toneladas de peso. Sus constructores habían afirmado que incluso si dos barcos chocaran, Titanic permanecería a flote durante tres largos días y, por lo tanto, proporcionaría un tiempo suficiente para escapar de los pasajeros.

image-google.com

Pero todos sus reclamos se fueron al agua cuando golpeó un enorme iceberg y se hundió en solo tres horas.

La mayoría argumentó que sucedió debido a un diseño defectuoso, un juicio erróneo al navegar, bla … bla …

Pero muy pocos saben que la razón detrás de la trágica escena es Transición dúctil a frágil. Después de largas y costosas investigaciones, los metalúrgicos encontraron que la transición de dúctil a frágil fue la razón principal detrás del incidente.

La transición de dúctil a frágil generalmente significa que el comportamiento de ductilidad de un material cambia a un comportamiento frágil a cierta temperatura. El material dúctil es aquel que absorbe la energía del impacto y, por lo tanto, requiere más tiempo y energía para fracturarse. Pero una vez que un material se vuelve frágil, se romperá catastróficamente, es decir, sin deformación ni flexión.

La temperatura del agua estaba por debajo del punto de congelación (alrededor de -2 ° C), que fue responsable de la transición de dúctil a frágil. Entonces, cuando el casco golpeó el iceberg, se fracturó directamente sin mostrar deformación plástica y flexión previas. También un papel malvado desempeñado por el acero que era rico en alto contenido de azufre. El azufre aumenta la temperatura de transición de dúctil a frágil, por lo que el acero se comporta como frágil a la temperatura del agua.

En los aceros modernos para contrarrestar el efecto del azufre se agrega manganeso y también hoy en día los cascos de los barcos están hechos de acero que contiene una alta relación de manganeso a azufre.

La figura a continuación muestra una prueba de impacto: la izquierda es una muestra de acero Titanic que se ha roto en pedazos y la derecha muestra un acero moderno que se ha doblado antes en lugar de romperse directamente en pedazos después del impacto.

[Gannon, 1995]

Este misterioso incidente ha traído muchas mejoras en la fabricación de materiales, el diseño y sus aplicaciones.

Gracias por leer..

¿Por qué un cubo de hielo comienza a derretirse en las esquinas? Esto es algo que un ingeniero de Ciencia de Materiales puede responder mejor.

Si saca un cubito de hielo de la nevera (sin tocarlo a mano) y lo mantiene a temperatura ambiente, el proceso de fusión comienza en las esquinas, es decir, las esquinas se funden primero, luego los bordes y finalmente la fusión de las superficies.

La razón para que la fusión comience en las esquinas es que la energía superficial es máxima en las esquinas. (seguido de bordes y luego las superficies)

¿Y por qué la energía superficial es máxima en las esquinas? La energía superficial proviene de enlaces rotos. El hielo tiene estructura cristalina HCP. Considere 6 átomos en un plano con 3 arriba y 3 abajo. Considere un átomo en la superficie superior. Tendrá los tres enlaces superiores rotos ya que no tiene los tres átomos del plano anterior. Por lo tanto, 3 de 12 enlaces en este caso están rotos. El número de enlaces rotos (y, por lo tanto, la energía de la superficie) es máximo en el caso de esquinas, seguido de bordes, superficies y finalmente átomos dentro del cubo.

1. Que la definición que aprendemos para el punto de fusión / ebullición en la escuela a saber. “la temperatura donde el sólido se derrite / el líquido hierve” es INCORRECTO .
La definición real sería “la temperatura donde las energías libres de Gibbs de sólido y líquido / líquido y gas se vuelven iguales”.
La fusión / ebullición comienza a una temperatura ligeramente más alta (sobrecalentamiento). Lo mismo funciona mientras se enfría también, es decir, temperatura ligeramente más baja (subenfriamiento).

2. Alguna vez se preguntó por qué se proporcionan muescas en paquetes de laicos, bolsitas de champú, paquetes de galletas de corazones pequeños, etc. … ayudan a romper el paquete fácilmente. La razón detrás de esto es cuando se crea una muesca en un material que genera un campo de tensión tridimensional cerca de él y disminuye la resistencia de ese material. Por lo tanto, podemos romperlo fácilmente en el caso de los paquetes mencionados anteriormente.

3. Los colores de varios diamantes se deben a defectos puntuales presentes en ellos. Se crean principalmente por dopaje o irradiación.

4. Si una ventana de vidrio tiene grietas, taladre un agujero en la punta de la grieta para evitar daños mayores. La razón es que cuando se perfora un agujero, desafila la grieta y dificulta la propagación. Entonces se detiene el crack y la ventana durará más tiempo.

Solo podía recordar esto. Agregaré más en el futuro.

¿Cómo funciona el vidrio templado?

¡El vidrio es un material de estado sólido! Por supuesto. Pero técnicamente hablando, la estructura del vidrio es igual que la del líquido. Desde la perspectiva del material, un vidrio nunca querrá estar en estado sólido, porque no es su tendencia, tener una estructura de tipo líquido. Por lo tanto, siempre hay algo de tensión residual en la superficie del vidrio. Y necesita una pequeña cantidad de impacto / golpe y resulta en esto

Lo que hará un ingeniero de materiales es que aplicamos tensiones de compresión en su superficie y la manipulamos, es decir, vidrio templado.

Ahora, si ocurre un golpe o impacto en el vidrio, primero tiene que superar los valores de tensión de compresión y luego hará que el vidrio se agriete.

¡Y así es como tu móvil! ¡ordenador portátil! ventana del automóvil, vidrio principal, todo está a salvo. Y si hay alguna posibilidad de que se rompa, esto da como resultado

2. ¿Cuál es el material más elástico? ¿Qué viene a tu mente? Una banda de goma? Un elástico? o puede ser una cubierta de plástico que Paytm, Flipkart usa para empacar.

¿Y si te dijera que el acero es más elástico que el caucho? ¿Lo digerirás de una vez? De todos modos, lo digieres o no, es verdad. ¡PREGUNTA viene! ¿CÓMO? Así que aquí está la explicación.
El acero es más elástico que el caucho porque el acero vuelve a su forma original más rápido que el caucho cuando se eliminan las fuerzas deformantes.
(explicación completa: ¿Por qué el acero es más elástico que el caucho según la física?)

3. ¿Qué pasaría si le dijera que todos los cables con aislamiento eléctrico que las personas usan en el hogar y en la instalación debajo de la pared no serán de utilidad en los próximos 30 años?

Explicación: Están bien fabricados por las industrias con la tecnología más nueva posible, pero si hablamos sobre el recubrimiento de PVC (cloruro de polivinilo), tiene un punto de fusión cercano a los 100 ºC (el PVC de mayor grado tiene más que eso). En estos días, la temperatura normal del día excede los 42 ° C y si incluye pérdidas de calor a través del cable conductor, entonces lo que obtenemos es la reducción de la vida útil de estos cables aislados.

4. Titanic se hundió en 1912 es un fenómeno puramente metalúrgico.

Cuando el titanio se hundió, la temperatura del agua fue de 28 grados Fahrenheit (-2.2 ° C). El estudio metalúrgico demuestra que Titanic Ship se rompe en dos pedazos, incluso si la temperatura era de 32 ° C (solo necesita un pequeño golpe en el casco del barco para el inicio de la grieta), porque el acero cambia el comportamiento a medida que bajamos la temperatura. Puede fallar repentinamente en segundos. ¿Una falla metalúrgica causó una noche para recordar?

5. ¿Qué pasa si te digo que el acero dulce es más dúctil que el aluminio y el cobre?

Para aquellos que no son de formación técnica. Ductilidad significa, la capacidad del material de estirarse bajo tensión para formar alambres. Por ejemplo cables eléctricos.

6. Uno no puede prevenir la corrosión , es probable que suceda. Y aquí viene a su mente Pilar de hierro de Delhi, que es a prueba de herrumbre de más de 1600 años, eso también en la atmósfera de Delhi. La razón detrás de esto es la composición de ese hierro. Tiene más contenido de fósforo que hace que una capa de fosfato de hierro sobre él evite la corrosión, pero al mismo tiempo que el material no tiene uso de ingeniería, porque el fósforo en el acero / hierro hace que el material se vuelva quebradizo y conduce a fallas repentinas. Al igual que el Titanic.

7. Hay más de 30 procesos de soldadura, desde soldadura por arco normal hasta soldadura bajo el agua.

8. Cuando suelde una tubería nueva a la tubería vieja, la tubería nueva se corroerá primero.

9. El acero inoxidable (utensilios de cocina) no es inoxidable, también se corroe en la atmósfera de cloruro.

(Agregaré más)

Si toma 1 gramo de plata , puede dibujarlo en un cable de casi 2 kilómetros de largo o incluso puede golpearlo en una hoja de solo 0.0000003 metros de grosor, ¿no es sorprendente?

El zinc es más reactivo que el hierro, pero cuando se sumerge en HCl diluido, la varilla de hierro sufrirá corrosión severa que el zinc, pero el mismo hierro y la varilla de zinc cuando se sumergen simultáneamente en el mismo HCl diluido, el zinc se corroerá protegiendo el hierro.

Cuando está enfriando un poco de líquido muy rápidamente, su punto de congelación cambia en el extremo más bajo (más negativo) y si está calentando un sólido a una velocidad rápida, entonces su punto de fusión se mueve hacia arriba, lo que es más positivo.

Los aceros pueden tener un máximo de 2% de contenido de carbono.

Más contenido de carbono más frágil será la estructura de hierro.

El hierro no se corroe fácilmente en el medio básico, por lo tanto, los cementos se hacen básicos para soportar varillas TMT durante más tiempo.

En Rusia, los metales FCC se utilizan en más del 90% de las aplicaciones.

Las espumas metálicas tienen mayor tenacidad que los metales originales.

La resistencia a la tracción es el criterio de diseño para material frágil y la resistencia a la fluencia es el criterio de diseño para materiales dúctiles.

Para materiales frágiles, la resistencia a la compresión es 10000 veces mejor que la resistencia a la tracción.

Un enfriamiento más rápido de la masa fundida de hierro que tiene un contenido de carbono más difícil será la fase resultante y el contenido máximo aceptable de carbono en el hierro es 6.67%.

Si una barra de hierro tiene una iluminación diferente, entonces la región más oscura se corroerá en lugar de una más brillante.

La varilla deformada o estirada tiene una resistencia mucho mayor que la varilla metálica original.

El zafiro que es inherentemente ópticamente transparente puede volverse translúcido, opaco o coloreado por solo un pequeño cambio en su estructura.

Los materiales piezoeléctricos pueden producir electricidad en la aplicación de presión.

La falla de la estructura metálica del Titanic se debió a un fenómeno simple llamado DBTT: temperatura de transición de dúctil a frágil.

¡Hubo un tiempo en que el aluminio era uno de los metales más caros y Napoleón incluso tenía su mejor cuchara para cenar hecha de aluminio!

Los océanos son las minas de oro más grandes de la historia, pero nadie había podido retirar un solo gramo.

¡Usted puede virtualmente producir Diamond a partir de un carbón mediante la aplicación de presión de aproximadamente 10000 ATM! y cada año se crean más de 1,000 toneladas de diamantes en Saturno.

Oh chico, ¿por dónde empiezo?

1. Tunneling Quantum se utiliza en su computadora portátil en tres lugares diferentes y de tres maneras diferentes

Probablemente todos hayan escuchado sobre el túnel cuántico. El fenómeno que permite que las partículas pasen místicamente a través de las paredes bajo ciertas condiciones. Esto no es solo hipotético, está probado y en uso en su computadora. ¡En tres lugares diferentes y de tres maneras diferentes!

a. Chip de CPU

Su procesador de CPU tiene miles de millones de transistores que se utilizan para el cálculo, ya que un par de transistores forma una puerta NO controlada. El paso actual se interpreta como 1 y el no paso se interpreta como 0. La puerta controla si es 1 o 0.

Los diseños de transistores evolucionan con el tiempo y su mecanismo de trabajo también evoluciona y cambia. En ciertos diseños muy recientes, el transistor llamado MOSFET utiliza un cierto tipo de túnel llamado túnel de fowler-nordheim o túnel en el campo eléctrico para realizar la transferencia de conductancia. Este efecto solo se explota en casos seleccionados, ya que la fuga de corriente estática es una fuente principal de ineficiencia (y costosas facturas de energía).

La corriente de túnel de la puerta controla la corriente entre la fuente y el drenaje. [1]

si. Memoria flash

Probablemente haya usado la memoria USB. La tarjeta de memoria también usa transistores, pero a diferencia de la CPU, los usa para almacenar datos. Un electrón puede quedar atrapado en el transistor, que se interpreta como un 1, y puede eliminarse, que se interpreta como 0.

La tunelización cuántica se usa para convertir el 0 a 1 y viceversa. [2]

C. Sensor de disco duro

El cabezal de lectura / escritura en su unidad de disco duro utiliza túneles. Los sensores del cabezal de lectura y lectura detectan la dirección de magnetización (arriba significa 0 y abajo significa 1) y se magnetiza en consecuencia. El sensor llamado sensor magnetorresistivo de túnel (sensor TMR) está diseñado de tal manera que el túnel cuántico depende de la magnetización (túnel polarizado por rotación [5]).

Por lo tanto, el cabezal de lectura / escritura puede detectar si es un 0 o 1 midiendo la corriente de túnel *.

2. Los espacios para almacenar bits en la unidad de disco duro no están hechos por el hombre, sino que están hechos por naturaleza.

(Las otras respuestas describieron las propiedades mecánicas del hierro. Mencionaré sus propiedades magnéticas).

Conoces la unidad de disco duro, ¿verdad? Almacena información como 0s y 1s en su computadora en forma de bits. La intuición te dice que los bits pueden estar espaciados así:

Se podría pensar que los bits para almacenar 0s y 1s en el disco duro están hechos por el hombre.

¡No, ellos no son!

Las unidades de disco duro almacenan 0s y 1s como diferentes direcciones de momentos magnéticos en hierro (la dirección de aproximadamente ‘arriba’ es 1 y aproximadamente ‘abajo’ es 0). Lo que pasa con el hierro es que, cuando se magnetiza, naturalmente forma dominios de momentos magnéticos en muchas direcciones diferentes para reducir la energía de magnetización. Hay dominios magnéticos.

Estas paredes de dominio ocurren naturalmente.

Mire la imagen MFM a continuación, puede ver todos los dominios magnéticos.

Cada dominio se puede utilizar para almacenar 0 o 1 en un disco de disco duro

Entonces la naturaleza ya hizo el trabajo de crear un disco duro. Todo lo que necesita hacer es conectarlo a una rueda giratoria y un cabezal de lectura / escritura. Hemos descrito uno de estos cabezales de lectura / escritura (sensor TMR) en el punto 1c anterior.

3. Puede almacenar memoria cambiando la fase de un material

Acabamos de hablar sobre la memoria magnética que almacena datos con momentos magnéticos. También hemos hablado anteriormente sobre la memoria FLASH que almacena datos mediante la recopilación y el envío de electrones.

Hay un tercer tipo de memoria que almacena datos de una manera diferente. Memoria de cambio de fase Esta memoria almacena datos cambiando la fase del material. Está hecho de vidrio de calcogenuro. Un elemento calefactor calienta y apaga rápidamente las pequeñas porciones de material, lo que lo cambia entre el estado cristalino y el amorfo. Representan 0 y 1 y así es como se almacenan los datos.

4. Ahora estás mirando el chip de computadora más grande del mundo.

Lo que estás viendo ahora es el chip de computadora más grande que existe. Sí, ahora estás mirando una pantalla LCD / LED. Cada píxel en la pantalla es un transistor individual.

En realidad, son tres transistores: uno para los colores rojo, verde y azul. Estos transistores se colocan en un solo dado y trabajan juntos para crear la imagen que está viendo en este mismo momento. Cada grupo de tres transistores forma un píxel y se pueden ajustar simultáneamente para obtener una amplia gama de colores. [7]

Aunque la pantalla, que es una gran colección de transistores, difiere con la CPU en función, principio de operación y empaque, técnicamente son lo mismo: una gran cantidad de transistores en un dado.

5. Las muestras de microscopios electrónicos de barrido (SEM) se recubren con una película delgada de metal .

Probablemente hayas leído esta respuesta:

¿Cuáles son algunas de las imágenes más impresionantes y REALES tomadas con un microscopio electrónico?

Usted ha visto imágenes de células de cáncer de seno, insectos, flores, etc. Esos no son objetos expuestos reales. En otras palabras, esa no es su superficie real. Están enterrados en una capa de metal.

Verá que cualquier muestra que se muestre con un SEM está recubierta con una película delgada (generalmente de 10–50 nanómetros) de metal conductor, aluminio, paladio, etc. Esto se hace para completar el circuito eléctrico del electrón, de lo contrario, el SEM no funcionará [19] Esas imágenes que ves no son las superficies reales de la célula de cáncer de mama, sino los insectos. Están enterrados debajo de una delgada película metálica recubierta con pulverización catódica o deposición física de vapor.

Además, esas imágenes en color son falsas (NO “reales”, ¡jaja!). El SEM no produce imágenes en color: siempre escala de grises. Los colores se agregan en el procesamiento posterior con el propósito de … En realidad no sé … ¿engañar al público crédulo?

6. ¿Por qué tungsteno en filamentos de bombilla y en microscopios electrónicos?

Hablando de microscopios electrónicos, ¿sabes por qué el tungsteno se usa como filamento catódico para emitir electrones? Se debe a que el tungsteno emite gases a una tasa mucho más baja que cualquier otro metal [8]. Esto es importante ya que los microscopios electrónicos deben funcionar al vacío (baja presión) y la desgasificación introduce un gas de metal y aumenta la presión. No está bien.

Un material alternativo es el óxido de lantano. Se proporciona una guía general en Materiales para su uso en vacío – Wikipedia

Esta es también la misma razón por la que las bombillas usan filamento de tungsteno. El tungsteno no produce desgasificación y, por lo tanto, se mantiene la baja presión.

Thomas Edison afirmó que falló 10000 veces antes de descubrir la bombilla. ¡Apuesto a que dos casos de cenas de pizza se gastaron la mitad de ellos tratando de resolver el problema de la desgasificación!

7. Las bombillas fluorescentes no emiten luz blanca, emiten luz UV

Como estamos hablando de bombillas, me gustaría mencionar que las bombillas fluorescentes no emiten luz blanca.

(Creo que tomé esta foto)

Emiten luz ultravioleta. Una capa fluorescente alrededor del lado interno del vidrio absorbe la luz ultravioleta *. Luego emite luz en muchas longitudes de onda, que se perciben como blancas.

8. Cómo funcionan los LED blancos

Hablamos sobre cómo las bombillas fluorescentes producen luz blanca. ¿Qué hay de las luces LED? ¿Cómo producen luz blanca?

En realidad se hace de dos maneras [9].

El método uno es similar a lo que he mencionado anteriormente. Un LED azul (probablemente de nitruro de galio [10]) y enviado a través de un material de fósforo. Este material convierte parte de la luz azul en luz amarilla. Las longitudes de onda azules y amarillas juntas se perciben como blancas.

El otro método es simplemente usar tres LED rojo, verde y azul. Estos juntos se perciben como blancos.

(Imagen cortesía de ::: LED Shoppe :: 🙂

Si tiene un LED blanco, hay una manera de distinguir qué tipo de LED blanco tiene. Simplemente pase la luz a través de una ranura estrecha y hacia un prisma. Si obtienes los tres colores, entonces es un LED blanco RGB. Si solo obtiene amarillo y azul o la distribución de longitud de onda no es nítida, entonces es un LED blanco de fósforo. Pruébelo usted mismo si tiene un LED blanco. Deberia de funcionar.

(Imagen cortesía del sitio de diseño, página de inicio, orientación por sección)

9. La energía solar no es el futuro

Incluso si las células solares alcanzan una eficiencia del 100%, aún no satisfarán nuestras necesidades de energía.

La potencia de salida máxima de una célula solar es de 1.3 kW / m ^ 2.

Ahora, ¿de dónde saqué este número? ¡Esa es la energía emitida por el sol que llega a la Tierra! Entonces, para alimentar una ciudad como Nueva York o Moscú o Shanghai o Mumbai, podemos necesitar 10,000 megavatios [16] Eso es 10,000,000 / 1.3 = 8,000,000 m ^ 2.

¡Son 800 hectáreas para alimentar una sola ciudad!

10. El vidrio puede protegerlo de quemarse con el sol

Mucha gente aquí mencionó las propiedades mecánicas del vidrio. Mencionaré algo sobre las propiedades ópticas. El vidrio es transparente a la luz visible pero no tanto a la luz UV [11]

¡Así que no se puede quemar el sol detrás del vidrio!

11. El vidrio no es un sólido, sino un líquido sobreenfriado.

Ya que estamos en el tema del vidrio, mencionaré la propiedad básica. El vidrio no es sólido. Ves cuando derretir un sólido se convierte en líquido. Durante este proceso, un material típico absorbe calor sin aumentar la temperatura, llamado calor latente. Esto es cuando el sólido realmente se convierte en líquido. Pero no sucede con el vidrio.

El vidrio no tiene calor latente. Por lo tanto, el vidrio líquido es un sólido sobrecalentado o un vidrio sólido es un líquido sobreenfriado, de cualquier forma que desee definirlo. [12]

12. Cómo funcionan las gafas de sol polaroid

Ok, una cosa más sobre el vidrio.

Pensé que esto es de conocimiento común, pero muchas personas no parecen saber quién trabaja con las gafas de sol polaroid. La luz del sol viene sin polarizar. Pero cuando golpea ciertos dipolos como el agua, se polariza. Estas gafas de sol polaroid filtran la luz polarizada.

La luz reflejada por el agua, que es responsable del deslumbramiento, se filtró mientras que la luz directa del sol y lo que se refleja en los materiales con momentos dipolares bajos como el concreto y otras cosas aún lo atraviesa. Entonces, solo se filtra la luz que da brillo.

13. Los láseres no son monocromáticos

Como estamos en el tema de la luz, mencionaré esto. Ya sabes de láser. Probablemente tenías un puntero láser. Le dijeron que la luz láser solo tiene una longitud de onda.

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Pues eso no es cierto. Un láser puede tener múltiples longitudes de onda. Esto se debe a que la luz dentro de la cámara láser llamada ‘cavidad’ puede vibrar en muchas longitudes de onda diferentes. Puede obtener muchas longitudes de onda diferentes que están separadas entre sí. Vea abajo; Un ejemplo de un láser con dos longitudes de onda [13] [14]

14. Puedes producir un pequeño rayo en tu microondas

Le dijeron que no guardara objetos metálicos en hornos microondas. ¿Pero por qué?

(Imagen cortesía de Walmart Last Minute Gifts | Obtenlos por Navidad | Envío gratis en 2 días)

Los metales contienen electrones libres. El campo eléctrico variable del microondas hace que estos electrones se muevan. Un problema, ya que la carcasa está conectada a tierra y aislada, no hay circuito. O eso creemos. Si el campo eléctrico es lo suficientemente grande, el aire se ioniza y se convierte en conductor. Y obtienes una especie de circuito y ves ese destello de electrones cuando se dirigen hacia la carcasa metálica y hacia la tierra.

El mecanismo de destello de metales en hornos microondas es muy similar al de los rayos.

Aquí está la cosa, para que el aire se ionice, debe haber un campo eléctrico muy alto. Eso puede suceder cuando hay una gran carga. Los principios del estado electrostático indican que la carga se acumula alrededor de los bordes afilados. Por lo tanto, en realidad evita ese mini relámpago en su horno de microondas si coloca objetos contundentes (en lugar de afilados).

15. Conceptos básicos de cocina 1: sartenes

Como estamos en la cocina con un horno de microondas, un par de conceptos básicos:

Los alimentos se adhieren a las bandejas de metal debido a la unión química entre el carbono y los metales. El hierro ama el carbono (como dicen muchas respuestas aquí, es por eso que el acero tiene propiedades mecánicas bastante estables y utilizables), reacciona con el carbono en los alimentos.

Una forma de evitar eso es usar átomos de flúor inertes para enterrar el carbono en el interior. Así es como funcionan las sartenes de teflón antiadherentes.

16. Conceptos básicos de cocina 2: difusión

El carbono se disuelve en agua a través de un proceso llamado difusión donde los átomos de carbono se incrustan dentro del líquido. Y también el azúcar. Eso es lo que obtienes coca cola y pepsi y otras bebidas carbonatadas.

La difusión también ayuda en la coloración de alimentos.

17. Las fibras proteicas pueden ser tan fuertes como el aluminio.

¡Ciertas fibras de proteínas y fibras como las de los coágulos de sangre pueden tener un módulo de Young (leer resistencia mecánica) cercano al del aluminio! [17]

18. Los electrones pueden tener masa negativa

En un cristal, los electrones existen como ondas que interfieren entre sí y con el cristal periódico *. Estas interferencias causan una gran banda de energías **.

Las energías están dadas por la ecuación [18]:

[matemáticas] E = h ^ 2k ^ 2 / 2m [/ matemáticas]

Donde h es la constante de los tablones yk es el vector del electrón en forma de onda (como en la dualidad onda-partícula).

Un ejemplo de una banda de energías se da a continuación [15]:

La banda es el rango colectivo de energías en el que existen todos los electrones. De estas bandas se puede derivar una ‘masa efectiva’ de los electrones. Y eso es dado por

[matemáticas] m ∗ = ℏ2 / d2Edk2 [/ matemáticas]

Esto depende de la curvatura de la banda. Y la masa efectiva a veces negativa. No significa que los electrones realmente tengan masa negativa. ¡A veces se comportan colectivamente como si lo hicieran!

¡Supongo que tengo que parar aquí!

Muchos otros dieron respuestas brillantes sobre las propiedades mecánicas de los materiales. Solo un recordatorio de que la ciencia de los materiales no se trata solo de propiedades mecánicas, ¡también hay propiedades eléctricas, ópticas y magnéticas!

Referencias y lecturas adicionales

[1] http://www.ece.mcmaster.ca/~chih …

[2] http://smithsonianchips.si.edu/i …

[4] http://www.fujitsu.com/downloads …

[5] Moodera y Kinder, J. Appl. Phys. 79, (1996).

[6] Moodera y Kinder, J. Appl. Phys. 79, (1996).

[7] http://www.fujitsu.com/downloads …

[8] Datos de desgasificación para seleccionar el sistema de materiales de naves espaciales

[9] Cómo los LED producen luz blanca

[10] https://engineering.ucsb.edu/~si…

[11] Células de referencia de vapor

[12] PARÁMETROS FÍSICOS DEL ENFRIAMIENTO EN CRIÓNICA

[13] Dispositivos cuánticos: pozos, alambres y puntos II

[14] Respuesta del usuario de Quora a ¿Existe tal cosa como un láser blanco?

[15] http://www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM …

[16] https: // communityresourcesscied ….

[17] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc …

[18] Introducción a la física del estado sólido: Charles Kittel: 9780471415268: Amazon.com: Libros

[19] La respuesta de Marceline Hosenback a ¿Por qué no usamos pistolas de electrones?

** Hay muchas maneras de ver esto, prefiero el tratamiento cuántico para muchos cuerpos, pero voy a ir con el tratamiento cristalográfico de Kittel aquí.

* Siga este blog para obtener explicaciones simples y completas.

Materiales superhidrofóbicos

Las superficies superhidrofóbicas son altamente hidrofóbicas , es decir, extremadamente difíciles de humedecer. Los ángulos de contacto de una gota de agua exceden los 150 ° y la histéresis del ángulo de balanceo / ángulo de contacto es inferior a 10 °. Esto también se conoce como el efecto Lotus , después de las hojas superhidrofóbicas de la planta de loto .

Fuente – Ultrahidrofobia

Aplicaciones –

1. Se pueden usar para trajes artificiales usados ​​por buzos para nadar sin arrastre.
Una investigación mostró que:
“la aplicación localizada de materiales hidrófobos alterará el campo de flujo alrededor de los riblets de alguna manera beneficiosa para los objetivos de una mayor reducción de la resistencia”

Fuente: superficies de piel de tiburón para reducir el arrastre de fluido en el flujo turbulento: una revisión

2. También se usan en sartenes antiadherentes para cocinar.

3. Se puede usar como recubrimiento para evitar la corrosión de los metales sumergidos en el agua. Se puede usar para
Antiincrustante
Anticondensación
Anti fricción
Anti-hielo
Anticoagulante
Anticorrosión
Resistencia al moho y al moho

Fuente – Página en ornl.gov

4. Motor capilar: una investigación ha demostrado que podemos cambiar la hidrofobicidad mediante la aplicación de voltaje. Este fenómeno se puede utilizar para convertir la energía superficial en energía mecánica.
Fuente: superficies superhidrofóbicas y aplicaciones emergentes: no adherencia, energía, ingeniería ecológica

¡Hacer un helado delicioso no es un arte, es ciencia, ciencia de materiales!

El hielo no pertenece al helado. Si desea que sea más lamible, debe minimizar la parte de hielo. No quieres que forme hielo, pero quieres que se vuelva muy frío y espeso.

Se trata de comprender la ciencia de las transiciones de fase: cómo una cosa (por ejemplo, el agua) se transforma en otra (hielo).

Antes de la existencia de máquinas de helado modernas , los fabricantes de helados batiría los ingredientes líquidos en un cubo con sal y hielo. La sal reduce el punto de congelación del agua, asegurando que el balde esté especialmente frío y que el helado se endurezca rápidamente, lo que reduce la posibilidad de que se formen grandes cristales de hielo.

• La mejor manera de hacer helado puede ser nitrógeno líquido. El nitrógeno líquido es tan frío que hierve a -320 grados Fahrenheit, todo lo que entra en contacto con él se congela instantáneamente: las moléculas de agua no tienen tiempo para formar realmente hielo, simplemente se solidifican donde sea que estén.
• Viértalo en un tazón de crema mezclada, leche y azúcar y se congela en segundos, produciendo helado con cristales de hielo microscópicos, una textura más suave y sin esperas.

El helado es tanto una espuma como una emulsión, por lo que el secreto para un buen helado es mantener el tamaño de los cristales de hielo en un tamaño microscópico muy pequeño, obtener la emulsión de gotitas de grasa con la consistencia adecuada mediante el uso de crema y obtener La cantidad correcta de aire en la espuma.

¡Uf! Eso es ciencia

PD: una emulsión es una mezcla de dos o más líquidos que normalmente no se pueden mezclar y la espuma son nuestras burbujas típicas.

• Contrariamente a la creencia popular, si toma el mismo peso de hierro y acero comerciales, el acero tendrá más hierro (por peso) que hierro . Esto se debe a que el hierro con menos del 2.1% de carbono (en peso) se llama acero y el hierro con un contenido de carbono mayor que el que se vende comercialmente como hierro.

• El 28 de enero de 1986, el transbordador espacial Challenger lanzado por la NASA falló justo después de unos segundos en su vuelo, lo que provocó la muerte de todas las personas dentro de él.

La razón de un incidente tan catastrófico fue un fenómeno llamado la transición de vidrio . Por debajo de una cierta temperatura, los materiales típicamente poliméricos, experimentan una transición del estado gomoso al vítreo, lo que se conoce como temperatura de transición vítrea. El O-RING utilizado en el transbordador estaba hecho de un material conocido como ” Viton ” que tiene una temperatura de transición vítrea bastante alta . Las juntas tóricas de goma que se usaban muy por debajo de su temperatura de transición vítrea en una mañana inusualmente fría de Florida y, por lo tanto, no podían flexionarse adecuadamente para formar sellos adecuados entre las secciones de los dos propulsores de cohetes de combustible sólido y provocaron un desastre catastrófico.

Ejemplo: así es como se ve el PLA (ácido poliláctico) antes y después de la transición de vidrio.

Gracias por A2A :).

Que puede enfriar agua por debajo de 0 grados centígrados, sin convertirla en hielo. Este fenómeno se llama Supercooling. Pero este fenómeno no se puede ver si el agua contiene alguna impureza. Además, digamos que el agua ahora está súper enfriada y su temperatura es de -10 grados centígrados, ahora si le da una pequeña molestia (digamos que dejó caer la botella), el agua se convertirá inmediatamente en hielo como si fuera magia. Este fenómeno es bastante interesante.

Puede encender una nota de 1000 rupias sin dañarla si sabe cómo hacerlo. Por lo tanto, prepare una solución de etanol al 50% (50 ml de etanol + 50 ml de agua) y mezcle bien y sumerja la nota en esta solución durante aproximadamente 30 segundos. Use un par de pinzas por razones de seguridad, luego, mientras aún está mojado, encienda la nota y observe. Su corazón puede latir inicialmente cuando la nota comienza a encenderse, pero no se preocupe, la llama morirá en 5-8 segundos y tendrá su nota de regreso sin daños. Aunque podría estar un poco húmedo. Esto se debe a la adsorción de agua en la superficie de la nota y al etanol que se encuentra sobre las moléculas de agua. Entonces, cuando lo enciende, el etanol que tiene una temperatura de ignición muy baja se quema mientras la nota está protegida por el recubrimiento proporcionado por el agua. Dado que el agua tiene un punto de ebullición muy alto que esta llama no puede alcanzar. [Descargo de responsabilidad: – El gobierno indio prohíbe encender la moneda india o quemarla o destruirla. Entonces, si quieres probarlo, usa un papel (preferiblemente de buena calidad)]

La disposición o alineación de las rayas en un vestido es importante en lo bien que se ve. Digamos un vestido tejido horizontalmente y un vestido tejido con telas inclinadas. El último se ve increíblemente mejor con el tiempo, después de los efectos de gravedad que actúan sobre el vestido. El vestido tejido horizontalmente comienza a desarrollar agujeros en el vestido que no se desean, mientras que el sesgo se vuelve más vibrante al darle un efecto transparente. [Esto no parece tan convincente para una camisa tejida con algodón o lino, pero si eres un diseñador de moda y estás diseñando un vestido de novia o un vestido para una gran función, estarás de acuerdo con esto].

• El agua puede existir en las tres fases (sólido, líquido y gaseoso) en equilibrio. Este punto se llama punto triple del agua. Muchas aleaciones y materiales tienen sus respectivos puntos triples. La especialidad del punto triple de agua es que la unidad básica de kelvin utilizada para medir la temperatura tiene su origen en el punto triple del agua. Muchos estándares internacionales se fijan en el punto triple de varios materiales.

• La soldadura se usa ampliamente en electrónica para unir dos metales, a fin de transmitir señales eléctricas entre ellos y también disipar el calor rápidamente. El ingeniero de materiales sabe cómo hacer un cable de soldadura y operarlo con la mínima energía.

La mayoría de las soldaduras están hechas de plomo y aleación de estaño. El ingeniero de materiales conoce la composición exacta (63% en peso de Sn-37% en peso de Pb) requerida para fundir el metal con la temperatura mínima requerida.

Como puede ver, el punto donde el líquido y el sólido existen en equilibrio también se llama punto eutéctico. Y la temperatura mínima requerida para derretirse sería de alrededor de 180 grados. No lo encontrará interesante a menos que sepa que el punto de fusión del plomo es de 325 grados y el del plomo es de 232 grados.

El caucho es incompresible y el acero es compresible …

¿Por qué el caucho es incompresible?

Una goma es una red de cadenas de polímeros. Cada cadena de polímero consta de muchos monómeros. Las cadenas poliméricas están reticuladas por enlaces covalentes. Los enlaces covalentes dan el comportamiento sólido del caucho. Si se eliminan estos enlaces cruzados, el caucho se convierte en un polímero fundido y es un líquido.

Por lo tanto, un caucho es muy similar a un líquido a nivel de monómeros. Como un líquido, los polímeros están densamente empaquetados, por lo que el caucho es difícil de cambiar de volumen. También como un líquido, los polímeros pueden moverse uno con respecto al otro, por lo que el caucho es fácil de cambiar de forma.

Dada esta imagen molecular, está claro que el caucho es mucho más fácil cambiar de forma que cambiar el volumen. El módulo de corte es mucho más pequeño que el módulo de masa. En el modelado, a menudo descuidamos el cambio de volumen y nos centramos en el cambio de forma. Es decir, suponemos que el caucho es incompresible.

Esta idealización de la incompresibilidad no siempre es adecuada. Por ejemplo, un material incompresible no soportará la onda longitudinal. Pero sabemos que el caucho puede soportar ondas longitudinales. La velocidad de la onda longitudinal es mucho mayor que la velocidad de la onda de corte.

El cuarzo ( vidrio ) es un ejemplo de un material elástico perfecto .
Porque un material perfectamente elástico que se alarga bajo carga debería recuperar su forma perfectamente original (es decir, 100% de recuperación)
El cuarzo exhibe esta propiedad del 100% recuperando la forma original, ya que su alargamiento es en micrones / nanos antes de romperse.

Fuente: internet

1) La razón por la que el Titanic se hundió no fue solo porque colisionó con un iceberg como se nos dice. Sucedió debido a un fenómeno que se llama transición dúctil a frágil de acero.
El acero utilizado para hacer el barco no estaba preparado adecuadamente y la estructura cristalina del hierro era BCC (cuerpo centrado cúbico) que es de una simetría más baja. Esto hace que el metal sea frágil por debajo de cierta temperatura.
Pero si se usara acero FCC (cúbico centrado en la cara), se habría deformado por el impacto y no se habría agrietado, lo que daría tiempo para que ocurriera la reparación y el rescate.
TL; DR; La baja temperatura y el tipo incorrecto de acero utilizado hicieron que se hundiera.

2) El aluminio es más costoso que el oro.
El aluminio de pureza ultra alta cuesta Rs 5954.28 por gramo, mientras que el oro cuesta Rs 2736 por gramo.
#como el día escrito (12 de enero de 2015)
Página de origen en sigmaaldrich.com

3) Los metales utilizados industrialmente están llenos de imperfecciones o defectos que los hacen más duros y duraderos que el metal normal.

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Agregando más

4) Las gomas o lo que llamamos elásticos son realmente de plástico 😛 déjame explicarte
La plasticidad es una propiedad del material para deformarse cuando una fuerza actúa sobre él. El caucho es realmente fácil de deformar y cuando se elimina la tensión aplicada, no se recupera en la misma medida. Por lo tanto, se pierde algo de energía en el proceso, mientras que no ocurre lo mismo con los metales y con una pequeña deformación se recupera toda la energía. Entonces, las cosas que vibran como el motor de su automóvil se colocan en un soporte de goma y no en acero, que es más elástico. Porque necesitamos disipar la energía recibida y no devolverla.

Esta pregunta puede responderse en más de diez páginas si tiene la paciencia suficiente para escribirla.

Todos en el presente, llamado mundo altamente sofisticado, observan muchas cosas a partir del cepillado tan pronto como se despierta hasta el momento de dormir. ¿Alguna vez has pensado de qué material está hecho este objeto en particular y por qué un objeto en particular difiere de los demás?
Citando un ejemplo, ¿por qué solo se prefieren platos de aluminio en lugar de platos de acero o platos de cobre para cocinar?
¿Por qué el oro no está completamente disponible en estado puro?
¿Por qué y cuáles son las prácticas que siguen o desarrollan los ingenieros metalúrgicos, minerales y de materiales para extraer los materiales de su mineral en bruto hasta el producto final terminado?
¿Por qué el titanio es más costoso?
¿Cuáles son los problemas que enfrentan las personas para extraer los metales de su mineral?
A todas las preguntas anteriores, un metalúrgico puede responder perfectamente, supongo.

Diferencia entre fuerza, dureza y dureza

• “La dureza es la medida de cuán resistente es la materia sólida a varios tipos de cambio de forma permanente cuando se aplica una fuerza”.
• “La resistencia es una medida de la extensión del rango elástico de un material, o los rangos elástico y plástico juntos”.
• “La dureza de un material es la cantidad máxima de energía que puede absorber antes de fracturarse, que es diferente de la cantidad de fuerza que se puede aplicar”.
• Entonces, la dureza se trata de un cambio permanente, la fuerza se trata de un cambio elástico (no permanente) y la dureza se trata de energía (en lugar de fuerza).

Sin embargo, no soy de este campo, pero he visto algunos hechos relacionados con esto. Estoy escribiendo aquí lo mismo …

• El metal más común en el suelo de la Tierra es el aluminio. Sin embargo, en términos de todo el planeta, el hierro es el líder absoluto entre los metales, ya que representa la mayor parte del núcleo de la Tierra.
• El hierro es el sexto de los elementos más comunes en todo el universo. En la Tierra, el hierro ocupa el cuarto lugar.
• El rodio es el metal natural más caro cuyo costo supera los 175 mil dólares. Platino viene el segundo, y el oro es el tercero.
• Un solo metal que puede mantener el estado líquido a temperatura ambiente es el mercurio.
• El tungsteno tiene el punto de fusión más alto, lo que explica por qué el metal se usa como espiral en lámparas incandescentes.
• El metal más caro jamás hecho por el ser humano es el californio 252. El precio estimado es de 6 500 000 US $ por 1 gramo. Por el momento, la humanidad tiene a su disposición no más de 5 gramos de este metal. Este metal raro se produce en el potente reactor cuya capacidad se limita a solo 30 mg al año. Californium 252 se usa en medicina en el tratamiento del cáncer; en la industria para el control de juntas soldadas; en ingeniería de instrumentos como indicador; El alcance de la aplicación de californio también incluye el lanzamiento de reactores; ayuda a los geólogos a detectar flujos de agua subterránea, y así sucesivamente.