В основе технологии лежит простая идея: скорлупа устриц богата карбонатом кальция — тем же веществом, из которого состоит известняк. Измельчённый в порошок панцирь смешивается с расплавом магниево-кальциевого сплава. При нагреве порошок разлагается и выделяет углекислый газ, который создаёт в металле равномерную систему мельчайших пузырьков. После остывания получается пористая металлическая пена — лёгкая, прочная и полностью нетоксичная. Магний и кальций для сплава при этом получают как побочный продукт опреснения морской воды.
Ежегодно пищевая промышленность производит миллионы тонн устричных раковин. Большая их часть отправляется на свалки или попадает обратно в водоёмы. Новая технология предлагает этому отходу реальную промышленную ценность.
Материал представляет особый интерес для автомобильной отрасли, которая активно ищет лёгкие и энергоёмкие компоненты для электромобилей. Пористая структура магниевой пены обеспечивает исключительную способность поглощать кинетическую энергию при ударе — это делает её перспективным материалом для зон деформации кузова, призванных защитить пассажиров при столкновении. Кроме того, материал эффективно гасит вибрации. Потенциальные области применения выходят за рамки автопрома: исследователи рассматривают авиацию, судостроение и производство защитного снаряжения.
Отдельного внимания заслуживает экологическая судьба материала после окончания срока службы. В лабораторных тестах с искусственной морской водой подтверждено, что пена полностью растворяется в океане, не высвобождая тяжёлых металлов или иных вредных веществ. Впрочем, основная ставка в рамках замкнутого производственного цикла делается на переплавку: отработанный материал можно возвращать в производство в качестве свежего магниевого сплава.
«В конце жизненного цикла материал можно вернуть океану — он просто растворится в воде», — прокомментировал доктор Хайо Дирингa, соавтор исследования.
Исследование представляет собой редкий случай, когда экологичность материала обеспечивается не за счёт компромиссов по характеристикам, а органично вытекает из самой его природы.
