Por muitos anos, o Instituto de Física Experimental da Universidade de Tecnologia de Graz e a empresa industrial da Estíria Böhler Edelstahl têm conduzido pesquisas conjuntas sobre a tensão superficial e a dependência da temperatura de diferentes tipos de aço. "Esses dados são de grande importância para a ciência e para a indústria, "explica o físico experimental Gernot Pottlacher." Isso demonstra como o material se comporta quando é aquecido e resfriado, isso é, como ele muda da fase sólida para a fase líquida e vice-versa. "O aço em particular é o foco de interesse aqui, porque será necessário na impressão 3D a laser metálica para produzir componentes de aço usando essa nova tecnologia de refusão no futuro. Os métodos de exame convencionais só funcionam até um determinado limite superior de temperatura. Em temperaturas mais altas, podem ocorrer problemas com o recipiente da amostra, como interações entre o contêiner e a amostra, e isso falsificaria os resultados da medição.

É por isso que G. Pottlacher e seu grupo de pesquisa usam o método de levitação, que é usado para estudar tais materiais. "Deixamos as amostras pairar eletromagneticamente ou eletrostaticamente e, assim, evitamos o contato com o recipiente da amostra." Na terra, a gravidade não é um componente insignificante completamente, influenciando os resultados da medição, mas no espaço, esta influência desaparece, permitindo medições mais precisas.

Controlado (e observado) da Terra

Para os experimentos, a equipe da Styrian trabalha junto com pesquisadores japoneses e americanos e usa o forno de levitação eletrostática - ELF, para abreviar. ELF é uma configuração experimental da Agência de Exploração Aeroespacial Japonesa (JAXA) no módulo experimental japonês Kibo na Estação Espacial Internacional. A amostra é alimentada na unidade experimental e posicionada de acordo. Um laser então aquece e derrete a amostra de aço flutuante. Subseqüentemente, vários sensores medem a densidade, tensão superficial e viscosidade do material fundido. Quando o material esfriar novamente, os pesquisadores podem observar e medir esse processo de perto, também. O experimento é controlado da Terra, onde G. Pottlacher e sua equipe acompanham o evento ao vivo enquanto os dados obtidos são repassados ​​diretamente via downlink.

Aço Böhler L331

“Para ser incluído em um experimento a bordo da ISS, o material já deve ter sido usado em viagens espaciais, "diz G. Pottlacher." Um colega americano estava procurando exatamente este material que estamos investigando. O aço tipo L331 já foi instalado em motores de foguete e é, entre outros, produzido por nosso parceiro de longa data Böhler Edelstahl. "Assim que os testes forem concluídos, os dados serão publicados pela Graz University of Technology como parte de uma ampla dissertação, como G. Pottlacher explica:"Em sua dissertação, Peter Pichler está pesquisando um conjunto completo de dados de um material na forma líquida. Ele já o analisou de muitas maneiras diferentes para esse propósito. Agora os dados do ISS estão sendo adicionados, e no outono a amostra de aço será examinada mais uma vez em gravidade zero a bordo de uma aeronave de gravidade reduzida. "

O experimento L331 ELF é uma colaboração de vários pesquisadores e instituições de pesquisa, em que, além do grupo de trabalho da Graz University of Technology, os seguintes cientistas estão envolvidos:Douglas Matson (Tufts University), Robert W. Hyers (Universidade de Massachusetts), Michael P. Sansoucie (NASA Marshall Space Flight Center), Hirohisa Oda (Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial), Jannatun Nawer (Tufts University), Hideki Saruwatari (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão), Chihiro Koyama (Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial), Wolfgang Schützenhöfer (voestalpine BÖHLER Edelstahl GmbH &Co KG) e Siegfried Kleber (BÖHLER Edelstahl GmbH &Co KG).