Новый материал может найти применение в аэрокосмических компонентах и медицинских имплантатах.
Австралийская группа исследователей создала самый термостойкий материал из когда-либо существовавших. Этот новый материал нулевое тепловое расширение (ZTE) состоит из скандия, алюминия, вольфрама и кислорода, он не претерпел изменения объема при любом изменении температуры от 4 до 1400 градусов Кельвина (от -269 до +1126 ° C, от -452 до +2059 ° F).
По словам ученых из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), это более широкий температурный диапазон, чем у любого другого материала, обнаруженного на сегодняшний день.
Это могло бы сделать ромбический Sc 1,5 Al 0,5 W 3 O 12 (Это его название. Оно сразу же запоминается, верно?) Очень полезный инструмент для всех, кто проектирует вещи, которые должны работать в средах с экстремальным температурным диапазоном.
Прыжок в космос при любой температуре
Примеры того, где это может пригодиться, включают такие вещи, как аэрокосмический дизайн, когда компоненты подвергаются воздействию сильного холода в космосе и сильной жары при запуске или возвращении.
Этот новый материал сохраняет точно такой же объем при температуре, близкой к абсолютному нулю, к той, которая наблюдается на крыле гиперзвукового самолета, летящего со скоростью 5 Маха.
Другие возможные применения - это применение в медицине: там температура не сильно меняется, но даже небольшого скачка достаточно, чтобы вызвать серьезные проблемы.
Открытие материала, «неуязвимого» к температуре? По чистой случайности
«Мы проводили эксперименты с этими материалами при исследовании аккумуляторов для разных целей и случайно наткнулись на уникальное свойство именно этого состава», — говорит доцент. Нерайдж Шарма.
На молекулярном уровне материалы обычно расширяются, потому что повышение температуры непосредственно приводит к увеличению длины атомных связей между элементами. Иногда это также заставляет атомы вращаться, что приводит к образованию более просторных структур, влияющих на общий объем.
Не с этим.
Команда наблюдала за поведением этого материала в огромном температурном диапазоне, отмечая «только крошечные изменения в связях, положении атомов кислорода и вращении расположения атомов».
Сейчас исследователи пытаются понять точный механизм, лежащий в основе этой экстремальной температурной устойчивости.
Следующие шаги
«Какая часть действует и при какой температуре? Это следующий вопрос», — говорит Шарма. Он добавляет: «Скандий встречается реже и дороже, но мы экспериментируем с другими элементами, которые могли бы заменить его, сохраняя при этом ту же стабильность».
Помимо скандия, широко доступны другие элементы. Таким образом, этот потрясающий по температуре материал не должен создавать препятствий для крупномасштабного производства.
Статья доступна в журнале «Химия материалов» (г.прочтите это здесь), а в видео ниже представлен обзор материала.
