Ученые создали материал, устойчивый к экстремальному холоду

В поиске инновационных материалов для экстремальных условий нашлось решение у российско-китайского коллектива ученых.

Они разработали композиционный материал, который сочетает в себе высокую прочность и пластичность даже при сильном морозе. Этот материал может стать находкой для применения в различных областях, где необходима стойкость к низким температурам, таких как космонавтика, криогенная промышленность и полярные широты. Результаты исследования были опубликованы в журнале "Nanomaterials".

Исследователи из МИСИС и китайских университетов провели анализ разрушения композиционных материалов при криогенных температурах ниже -150 °С. Поставив перед собой задачу найти решение для сохранения механических характеристик материалов в экстремальных условиях, они смогли создать инновационное соединение.

Этот прорыв в разработке материалов открывает новые перспективы для использования в промышленности и технологиях, где требуется надежность и стойкость при низких температурах. Возможность применения данного композиционного материала в различных областях открывает новые горизонты для научных исследований и технологического прогресса.

Исследователи разработали слоистый композиционный материал на основе соединения металла и металлического стекла, который при критически низких температурах разрушается не хрупко, сообщил доцент кафедры физики Университета МИСИС Иван Сафронов.

Этот новый материал отличается от традиционных сплавов своим уникальным поведением при ударах. Важным свойством является то, что он не распадается на осколки, что делает его более безопасным в различных ситуациях.

"Новый материал при ударе не рассыпается на множество осколков. Такое поведение связано с особыми переходными процессами на границе кристаллического и аморфного металлических сплавов. Появление трещины на этой границе приводит к перескокам атомов перед вершиной трещины, что вызывает сильный локальный разогрев материала.

Этот материал может быть применен в различных областях, где требуется высокая прочность и устойчивость к разрушениям. Его уникальные свойства открывают новые перспективы для инженеров и дизайнеров в создании более надежных конструкций и устройств.

Исследования показывают, что нагретый металл становится более пластичным, что влияет на его характер разрушения и способность замедлять распространение трещин. Это свойство позволяет сохранять прочность материала при низких температурах. Заведующий кафедрой физики Университета МИСИС Иван Ушаков подчеркнул, что исследования в этой области имеют большое практическое применение.

Важно отметить, что многослойные композиционные материалы, обладающие указанными свойствами, могут быть использованы для изготовления компонентов машин и конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях низких или сверхнизких температур. Такие материалы находят свое применение в космонавтике, криогенной промышленности и на полярных широтах.

Инновационные технологии, основанные на свойствах нагретого металла, могут значительно расширить возможности применения материалов в экстремальных условиях. Современные исследования в области физики материалов открывают новые перспективы для развития технологий и создания более надежных конструкций для различных отраслей промышленности.

В рамках государственной программы поддержки российских университетов "Приоритет-2030" проводятся исследования по улучшению технологии создания композиционных материалов, способных выдерживать криогенные температуры и радиацию. Эксперты стремятся не только доработать существующие материалы, но и разработать новые формулы, обеспечивающие высокую механическую прочность в экстремальных условиях.

Одним из ключевых направлений исследований является анализ влияния различных добавок на свойства композиционных материалов. Ученые изучают, какие элементы могут улучшить устойчивость материалов к воздействию радиации и какие структурные изменения необходимы для увеличения их прочности при низких температурах.

Планируется, что результаты этих исследований помогут не только в создании более надежных материалов для космических и ядерных технологий, но и найдут применение в других отраслях промышленности, где требуется высокая степень устойчивости материалов к экстремальным условиям.

Источник и фото - ria.ru