Cos'è la schiuma metallica?
La schiuma metallica è una schiuma - sostanza riempita di bolle di gas - realizzata in metallo, spesso in alluminio. La schiuma di metallo è disponibile in due varietà, schiuma a cellule chiuse, con pori sigillati e schiuma a cellule aperte, con pori aperti. Le schiume metalliche hanno una porosità molto elevata, in cui il 75-95% del volume del materiale è vuoto, riempito con aria o idrogeno. Le schiume di metallo conservano molte delle caratteristiche del metallo utilizzato per produrle, come la non infiammabilità. D'altra parte, le schiume di metallo sono meno conduttive del metallo solido e sono sostanzialmente più deboli, sebbene raramente più deboli del legno. Le schiume metalliche sono facilmente riciclabili nel metallo originale, rendendole più riutilizzabili delle schiume polimeriche.
La schiuma metallica è talvolta considerata un sottoinsieme di materiali metallici cellulari in generale, che include anche "spugne metalliche", sebbene spesso il termine "schiume metalliche" sia usato in modo intercambiabile con tutti i materiali metallici cellulari. Si distinguono diverse categorie di materiali metallici cellulari, tra cui metallo cellulare (schiuma di metallo con celle interne, solitamente chiuse), metallo poroso (con vuoti chiusi (pori) chiusi, senza curve o vuoti frastagliati), schiume metalliche (casi speciali di porosi metalli, creati dal gorgogliamento del gas attraverso il metallo liquido e poi lasciandolo solidificare), e spugne metalliche, che sono essenzialmente schiume a cellule aperte in cui l'intero spazio dei vuoti è interconnesso. Queste categorie non si escludono a vicenda e vi sono alcune sostanze che si trovano a cavallo di più categorie. Ad esempio, una schiuma con rotture tra le pareti delle cellule può trovarsi sul bordo di una schiuma di metallo e una spugna di metallo.
Molte schiume di metallo vengono create introducendo bolle d'aria nel metallo fuso. Realizzare una schiuma di metallo fuso non è facile e il materiale è di conseguenza costoso. È necessario utilizzare un agente schiumogeno come l'idruro di titanio in polvere, che si decompone in titanio e idrogeno ad alte temperature. La schiuma metallica è un materiale speciale, utilizzato per l'industria aerospaziale, gli scambiatori di calore e altre applicazioni ad alte prestazioni. Poiché la schiuma di metallo è rigida e leggera, è stata spesso proposta come materiale strutturale futuristico, sebbene non sia stata ancora seriamente utilizzata come tale. Alcune schiume di metallo commerciali includono M-Pore, Porvair, Duocel, Metal Foam Korea, Metafoam e Recemat. I pori delle schiume di metallo hanno solitamente un diametro compreso tra 1 e 8 mm, ma alcune schiume speciali hanno pori così piccoli da essere invisibili a occhio nudo.
Schiume di metallo a cellule chiuse sono state prodotte solo dal 1990 circa. Curiosamente, alcune schiume di metallo sono così diffuse che galleggiano sull'acqua. Le schiume di metallo sono talvolta pubblicizzate come il materiale ideale per costruire piattaforme oceaniche galleggianti per pannelli solari o persino città.