1. Kaj je penjena kovina in penjen aluminij
V zgodovini predstavlja odkritje penjenih kovin pomemben mejnik v revoluciji celotnega področja inženirstva materialov. Kovinska pena je material, ki je sestavljen iz kovinske strukture z velikim številom por, ki so vzdolž strukture napolnjene s plini. Pore ​​teh kovinskih pen so lahko v obliki medsebojnih povezav ali hermetičnih tesnil, znanih kot odprtocelične oziroma zaprtocelične pene. Med njimi,aluminijevo penoje trenutno penasta kovina z največjim potencialom za uporabo in je znana kot "kovinska zvezda" zaradi vrste odličnih lastnosti, kot so visoka poroznost, nizka gostota, majhna teža, visoka trdnost, dobra kompresija, dobra absorpcija udarcev, dobra absorpcija zvoka in elektromagnetna zaščita. »kovinska zvezda«, ki se pogosto uporablja v vesoljskem inženirstvu, proizvodnji in drugih procesnih metodah na področju fizikalnih znanosti.

Strukturne značilnosti aluminijeve pene: (a) aluminijeva pena z odprtimi celicami; (b) Zaprtocelična aluminijasta pena

2. Lastnosti in uporabaAluminijasta pena
Aluminijeva pena je kovina z visoko poroznostjo in porozno strukturo, v kateri zaprte pore predstavljajo približno tri četrtine celotne prostornine kovinskega materiala, zaradi česar je material zelo lahek. Poleg teh lastnosti ima aluminijeva pena impresivne lastnosti absorpcije energije in visoko stisljivost. V zvezi z gostoto so raziskovalci ugotovili, da ima večina vzorcev aluminijeve pene gostoto okoli 0,4–1,2 g-cm-3. Poleg tega aluminijasta pena absorbira zvok, jo je mogoče reciklirati in ima nizko toplotno prevodnost.

Izboljšana delna struktura kaluže, odporna na udarce: 1 – zgornja obloga; 2 –aluminijpenasti nosilec; 3 – spodnja koža

Kar zadeva aplikacije, je zaradi elektromagnetnega ščita, lahke in absorpcijske lastnosti aluminijaste pene idealen kandidat za komponente, ki se uporabljajo v napravah za nadzorovano fuzijo, avtomobilski, vesoljski in gradbeni industriji zaradi svoje sposobnosti, da se upre ekstremnim fizičnim okoljem. V napravah za nadzorovano fuzijo je aluminijasta pena z zaprtimi celicami odličen material za elektromagnetno zaščito. Zaradi medsebojne povezanosti ogrodja iz aluminijeve pene, ki ima veliko specifično površino in dobro sposobnost absorbiranja in odboja elektromagnetnih valov, prihaja do različnih vrst izgub, kot so absorpcijske in odbojne izgube, kar daje pena aluminij odlične elektromagnetne zaščitne lastnosti. Ugotovljeno je bilo tudi, da se učinkovitost elektromagnetne zaščite aluminijeve pene zmanjšuje in nato povečuje s povečanjem frekvence elektromagnetnega valovanja. V vesoljski industriji se aluminijasta pena uporablja kot komponenta pri izdelavi vesoljskih stožcev ali turbin, kar je zaradi nizke mase aluminijaste pene še posebej uporabno za zmanjšanje skupne teže letalskih komponent. Poleg tega se aluminijeva pena kot odličen material za absorpcijo energije uporablja pri izdelavi odbojnikov vesoljskih plovil, dušilcev vibracij in dna povratnih kapsul vesoljskih plovil, kar omogoča varne pristanke in ščiti astronavte in vesoljsko opremo. Z učinkovito absorpcijo energije in dušenjem tresljajev lahko aluminijasta pena zagotovi varnost astronavtov v primeru trčenja vesoljskega plovila ob pristanku.
V avtomobilski industriji aluminijasta pena pomaga zmanjšati skupno število delov, uporabljenih v okvirju, zaradi česar je postopek sestavljanja učinkovitejši, kar na koncu pomaga zmanjšati stroške in izboljšati zmogljivost. Trenutno se aluminijeva pena uporablja v zaščitnih drogovih, prečnih nosilcih in nosilcih vrat v karoserijskih strukturah avtomobilov na trgu.

(a) Diagram lokalnih delov karoserije, ki absorbirajo energijo. (b) Shematski diagram aluminijapenacrash bar.

V gradbeništvu je glavna uporabaaluminijasta penaje zaščitna, ognjeodporna pregrada pred hudim hrupom. Tipična primera arhitekturne uporabe zaprtocelične aluminijaste pene sta postaja londonske podzemne železnice in SOHO Revival Square v Šanghaju, kjer so oblikovalci uporabili velike količine aluminijaste pene za absorpcijo zvoka in izolacijo.

(a) (b) Fotografije aluminijaste pene, uporabljene v notranjosti SOHO Plaza, Šanghaj; (c) Aluminijasta pena + kovinska votla kompozitna stena za absorpcijo zvoka na postaji Bermondsey, londonska podzemna železnica.

3. Zaključek
Odkritje aluminijeve pene velja za izjemen dosežek.Aluminijasta penamaterial združuje odlične elektromagnetne zaščitne lastnosti, majhno težo, nizko gostoto, lastnosti dušenja vibracij in absorpcije energije, zaradi česar je danes zelo široko uporaben v različnih industrijah. Zanimivo je, da je aluminijeva pena tudi okolju prijazen izdelek, ki ga je mogoče reciklirati, kar pomeni, da je trajnosten material, za katerega upamo, da se bo v prihodnosti uporabljal v številnih industrijskih aplikacijah.