یک زنگ خطر دائمی برای «آهن» این است که به راحتی در هوا و آب اکسید میشود. حتی فولاد (آلیاژ سخت آهن با آثار کربن) به راحتی زنگ میزند، به این معنا که اکسیداسیون به فولاد در ساختمانها، اتومبیلها و لوازم خانگی آسیب میرساند. اما همانطور که از نام «فولاد ضدزنگ» یا همان «استنلس استیل» پیداست، به نظر نمیرسد زنگ بزند. اما راز این زنگ نزدن چیست؟
به گزارش فرادید، به زبان ساده، شیمی فولاد ضد زنگ، اکسیژن موجود در هوا و محیط را از رسیدن به آهن فولاد باز میدارد و از واکنش اکسیداسیون مضر جلوگیری میکند.
وقتی آهن با اکسیژن واکنش شیمیایی نشان میدهد تا اکسید آهن را شکل دهد، فولاد معمولی زنگ میزند. اگرچه زنگزدگی در کل برای انسان ضرری ندارد، اما میتواند آهن را به شدت خورده و آن را ناایمن و زشت کند.
فولاد معمولی آلیاژی از ۹۹٪ آهن و بین ۰.۲٪ تا ۱٪ کربن است، در حالی که فولاد ضدزنگ معمولاً بین ۶۲٪ تا ۷۵٪ آهن، تا ۱٪ کربن و بیش از ۱۰.۵٪ کروم دارد. فولاد ضدزنگ همچنین معمولاً دارای چند درصد نیکل است که میتواند کار با آن را هم سختتر و هم آسانتر کند.
کروم کلید مقاومت در برابر زنگزدگی فولاد ضدزنگ است. کروم با اکسیژن موجود در محیط (معمولاً در هوا و همچنین زیر آب) واکنش میدهد تا یک «لایه غیرفعال» از اکسید کروم (Cr2O3) روی سطح فلز ایجاد کند. این لایه از رسیدن اکسیژن به آهن در فولاد برای ایجاد زنگ جلوگیری میکند.
لایهی غیرفعال روی فولاد ضدزنگ تنها چند نانومتر ضخامت دارد، پس «نامرئی» است. لایهی اکسید کروم همچنین میتواند در صورت آسیب خودش را ترمیم کند. لایهی اکسید کروم خنثی یا بیاثر است، به این معنا که از نظر شیمیایی با مواد دیگر واکنش نشان نمیدهد و از سطح فلز خارج نمیشود و همین امر سبب میشود فولاد ضد زنگ برای تولید مواد غذایی، جراحی و سایر کاربردها مناسب باشد.
فولاد ضد زنگ مدرن سال ۱۹۱۲ توسط متخصص ذوب فلزات انگلیسی، هَری برِرلی که در حال مطالعه آلیاژهای فولادی برای جلوگیری از خوردگی در لولههای تفنگ بود، ساخته شد.
بررلی آلیاژی از آهن، کربن، کروم و نیکل ایجاد کرد، اما این آلیاژ برای لوله تفنگ مناسب نبود، بنابراین آن را در حیاط خلوت خود انداخت. چند هفته بعد، برلی متوجه شد آلیاژ براق حیاط خانهاش زنگ نزده، بنابراین روی این ماده کار کرد و سال ۱۹۱۵ آن را به دنیا معرفی کرد.
فولاد ضدزنگ در حال حاضر سالانه حدود ۴ درصد از فولاد مصرفی سراسر جهان را تشکیل میدهد: تقریباً ۲ میلیارد تن.
اما ساخت فولاد ضدزنگ پیچیده و پرهزینه است (معمولاً بین سه تا پنج برابر هزینه تولید فولاد معمولی) و گنجاندن عناصر فلزی خاص در آلیاژها (مانند مولیبدنوم برای کاربردهای زیر آبی) میتواند آن را همچنان گرانتر کند.
در نتیجه، بیشتر کاربردهایی که به فولاد نیاز دارند، از فولاد معمولی یا کربنی استفاده میکنند، چه در شرایطی که زنگ نمیزند یا جایی که با یک لایه بیرونی رنگ یا پوشش دیگر محافظت میشود.
با این حال فولاد ضدزنگ امروزه بیش از همیشه کاربرد دارد، از جمله در تولید مواد غذایی و ایمنی مواد غذایی.
فولاد ضدزنگ مزایای زیادی نسبت به جایگزینها دارد: در برابر خوردگی ناشی از اسیدهای غذا و مواد شیمیایی پاککننده (بر خلاف آلومینیوم و مس) مقاوم است و غذایی را که با آن تماس داشته باشد، آلوده نمیکند.
فولاد ضدزنگ بادوام، قویتر از آلومینیوم و بهداشتی است و سطحی غیر متخلخل دارد که میتوان آن را به راحتی تمیز و ضدعفونی کرد.
نیروهای اوکراینی بیش از ۳۰ دستگاه از این سگها را که در واقع پهپادهای
زمینی پیچیدهای هستند، در اختیار دارند. هزینه تولید هر واحد حدود ۹ هزار
دلار است و بریت آلیانس وعده داده که این رباتها را بر اساس بازخوردهای
نیروهای اوکراینی به روز کند.
این شرکت بریتانیایی معتقد است این سگها میتوانند به مدرن شدن لجستیک
میدان نظامی کمک کنند. این سگها قادرند با سرعتی بیش از ۱۴ و نیم کیلومتر
در ساعت حرکت کنند و به مدت ۵ ساعت تا مسافتی بیش از ۳ کیلومتر به حرکت خود
ادامه دهند.نیروهای اوکراینی تلاش میکنند از این سگها به عنوان یک پهپاد
زمینی علیه خودروها یا سربازان دشمن استفاده کنند هرچند کارهای دیگری چون
نجات جان سربازان خودی هم در کارهایی که از این رباتها انتظار میرود،
پیشبینی شده است.
استفاده از این رباتها در حالی است که جنگ پهپادی میان اوکراین و روسیه
پیشتر بالا گرفته بود. هواپیماهای بدون سرنشین به طور فزاینده ای نقش محوری
را در درگیری برای اوکراین ایفا کرده اند، هم کییف و هم مسکو به شکلهای
مختلف تلاش میکنند با استفاده از پهپادها به دشمن خود ضربه میزنند.
حالا سگهای ربات میتوانند از مزایای مشابه با پهپادها برخوردار باشند با
این تفاوت که این سگها امتیازهایی دارند که پهپادها ندارند که همانا
مانورپذیری بهتر و حرکت بر روی زمین است.
نتایج یک بررسی جدید نشان میدهد دریافت بیش از اندازه آهن موجود در گوشت قرمز که به «آهن هِم» معروف است میتواند خطر ابتلا به دیابت نوع ۲ را افزایش دهد.
به گزارش ایسنا، متخصصان آمریکایی با انجام آزمایشاتی تازه دریافتهاند افرادی که بیشترین مواد غذایی سرشار از آهن هِم (که به طور عمده در گوشت قرمز و سایر فرآوردههای حیوانی موجود است) مصرف میکنند، ۲۶ درصد بیشتر از سایرین در معرض خطر ابتلا به دیابت نوع ۲ قرار دارند.
این مطالعه که ۱۳ اوت در مجله تخصصی Nature Metabolism منتشر شد به تجزیه و تحلیل نمونه خون بیش از ۳۷۵ هزار نفر پرداخته است.
نتایج همچنین نشان داد آهن غیر هِم که در غذاهای گیاهی یافت میشود، هیچ ارتباطی با دیابت نوع ۲ ندارد.
«فرانک هو»، پروفسور تغذیه و اپیدمیولوژی در دانشگاه هاروارد معتقد است این مطالعه بر اهمیت انتخابهای غذایی سالم در پیشگیری از دیابت تأکید میکند.
به گفته او، کاهش دریافت آهن هِم به ویژه از طریق گوشت قرمز و اتخاذ یک رژیم غذایی گیاهی میتواند راهبرد موثری در کاهش خطر ابتلا به دیابت باشد.
به گزارش دویچهوله به نقل از نشریه پزشکی Health Day، آهن هِم از «هموگلوبین»، پروتئین خون که انتقال اکسیژن در گلبولهای قرمز را تسهیل میکند به دست میآید. این نوع آهن معمولا در گوشت، مرغ و غذاهای دریایی یافت میشود و راحتتر از آهن غیرهِم جذب بدن میشود.