Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Наука

Создан экстраординарный материал с нулевым тепловым расширением

National Geographic Россия
15 июня 2021
0001.jpg
Измерения нового материала проводились с помощью порошкового дифрактометра высокого разрешения Echidna
Фото: ANSTO
Он может найти применение в аэрокосмических компонентах и ​​медицинских имплантатах.

Австралийские исследователи из Университета Нового Южного Уэльса создали один из самых термостойких материалов из существующих. Этот новый материал с нулевым тепловым расширением (ZTE), изготовленный из скандия, алюминия, вольфрама и кислорода, не изменялся в объеме при температурах от -269 °C до +1126 °C.

На молекулярном уровне материалы обычно расширяются, потому что повышение температуры приводит к увеличению длины атомных связей между элементами. Иногда это также вызывает вращение атомов, что приводит к образованию более просторных структур, влияющих на общий объем.

Однако в случае с материалом, имеющим формулу Sc1,5 Al0,5W3O12, расширения не происходит. Авторы разработки отметили, что наблюдались «лишь незначительные изменения в связях и положении атомов кислорода». Команда говорит, что точный механизм, лежащий в основе этой экстремальной термической стабильности, не совсем ясен, но, возможно, длины связей, углы и положения атомов кислорода меняются согласованно друг с другом, сохраняя общий объем.

Новый материал может использоваться в высокоточных механических инструментах, механизмах управления и аэрокосмических компонентах. Также материал может быть применим для производства медицинских имплантатов, где диапазон ожидаемых температур не так сильно варьируется, но даже небольшое тепловое расширение может вызвать критические проблемы.

Ученые отмечают, что благодаря относительно простому синтезу материалов и широкой доступности оксида алюминия и оксида вольфрама возможно крупномасштабное производство нового материала. Единственной проблемой может быть относительно редкий и дорогой скандий, поэтому в настоящее время исследователи ищут ему замену, которая бы не повлияла на стабильность материала.

рекомендации
Самолёт

11 достопримечательностей мира, которые прекрасны с воздуха

Солнце

Уйти в закат: лучшие виды Нижнего Новгорода

Восклицательный знак

Сайгаки: степные странники