Obecnie, choć może się to wydać nieco dziwne, aby wyprodukować samochód potrzebne jest przeciętnie 193 gatunki stali. Związane jest to z koniecznością optymalizacji poszczególnych komponentów pod względem ciężaru, wytrzymałości i innych właściwości mechanicznych. Naprawdę dziwne jednak by było, gdyby w tej dziedzinie zabrakło zastosowania dla nanomateriałów.

Generalnie, w przypadku metali obowiązuje pewna zasada – im drobniejsze ziarno struktury krystalicznej tym metal wytrzymalszy. Przykładowo – jeżeli udałby się czterokrotnie zmniejszyć rozmiar ziarna – wytrzymałość metalu wzrosłaby dwukrotnie. Niestety, mimo licznych wysiłków badawczych, materiały o możliwie najdrobniejszych ziarnach z reguły bywają niestabilne nawet w niskich temperaturach. Powodem tego jest podatność na przemieszczanie się ziaren, na skutek czego mogą się one ze sobą łączyć i wytrzymałość mechaniczna struktury maleje. Do tej pory ograniczenia te częściowo zostały pokonane przy produkcji nanometalowych drutów wykorzystywanych na struny fortepianowe i do wzmacniania opon dla samochodów ciężarowych, jednak rozszerzenie zastosowań wymaga wciąż dalszych badań.

Praca badawcza młodego naukowca z Wydziału Inżynierii Materiałowej DTO dotyczy właśnie próby dokładnego wyjaśnienia zjawiska związanego z przesuwaniem się granic ziaren w nanostrukuralnych metalach. Co więcej, analiza zjawisk i przeprowadzone eksperymenty pozwoliły mu zaproponować technikę poprawiania stabilności tego typu materiałów. Praca została opisana w 30 stronnicowym artykule w prestiżowym piśmie Proceedings of the Royal Society".

Badania wykazały, że w celu osiągnięcia dobrych rezultatów nie wystarczy skupić się na zmniejszaniu rozmiarów ziaren, lecz również zadbać o wytworzenie odpowiednich struktur na ich granicach. Według nich w celu uzyskania zarówno doskonałej wytrzymałości jak i przewodnictwa elektrycznego należy doprowadzić do wytworzenia tzw. twin-boundries, czyli granic bliźniaczych

Wysiłek badawczy prowadzony jest we współpracy z duńskim przemysłem na potrzeby opracowania materiałów aluminiowych dla przemysłu motoryzacyjnego, które byłyby odporne na deformacje szczególnie podczas kolizji.

Źrodło: Physorg