Главная

Технологии

Описание технологий создания приборов и устройств. Методики работы.
Далее

Справочник

Паспорта на устройства, полезная информация и дополнительные материалы.
Далее

Интернет

Материалы из сторонних источников. Статьи из глобальной сети по тематике сайта.
Далее

Блог

Журнал событий, краткие новости и материалы относящиеся к тематике сайта. 
Далее

Люди

Ученые и исследователи свободной энергии, аномалий и антигравитации. 
Далее

Новый материал может найти применение в медицинских имплантатах и ​​аэрокосмических компонентах современных самолетов, подобных тому, который разрабатывает Raytheon.

Австралийские исследователи создали, возможно, один из самых термостойких материалов из когда-либо обнаруженных. Этот новый материал с нулевым тепловым расширением (ZTE) из скандия, алюминия, вольфрама и кислорода не изменялся в объеме при температурах от 4 до 1400 Кельвинов (от -269 до 1126 ° C, от -452 до 2059 ° F).

Это более широкий диапазон температур, говорят ученые из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), чем любой другой материал, продемонстрированный на сегодняшний день, и он может сделать орторомбический Sc 1,5 Al 0,5 W 3 O 12 (запоминающееся название, а?) Очень удобный инструмент для всех, кто разрабатывает что-то, что должно работать в чрезвычайно разнообразных температурных условиях.

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 в атмосферу. Известно, что SR-71 Blackbird был разработан так, чтобы расширяться на максимальной скорости 3,4 Маха, что он будет обильно сбрызгивать взлетно-посадочную полосу при температуре земли; топливные баки даже полностью не запечатываются, пока не нагреются. Этот новый материал сохраняет точно такой же объем от близкого к абсолютному нулю на всем пути до комфортного перегрева, который вы ожидаете получить на крыле гиперзвукового самолета, летящего со скоростью 5 Махов.

Или есть такие вещи, как медицинские имплантаты, где диапазон ожидаемых температур не так сильно варьируется, но даже небольшое тепловое расширение может вызвать критические проблемы.

Команда UNSW сделала это открытие более или менее случайно: «Мы проводили эксперименты с этими материалами в связи с нашими исследованиями, основанными на батареях, для несвязанных целей, и случайно натолкнулись на это уникальное свойство этого конкретного состава», - говорит доцент Нирадж. Шарма.

После измерения материала с помощью порошкового дифрактометра высокого разрешения Echidna на австралийском синхротроне ANSTO и в Австралийском центре нейтронного рассеяния, команда обнаружила невероятную степень термической стабильности. На молекулярном уровне материалы обычно расширяются, потому что повышение температуры непосредственно 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.

Только не с этим материалом, который команда наблюдала в огромном температурном спектре, демонстрирующем «лишь незначительные изменения в связях, положении атомов кислорода и поворотах расположения атомов». Команда говорит, что точный механизм такой экстремальной термостабильности не совсем ясен, но, возможно, длины связей, углы и положения атомов кислорода меняются согласованно друг с другом, чтобы сохранить общий объем.

«Какая часть работает при какой температуре, это следующий вопрос», - говорит Шарма, добавляя: «Скандий встречается реже и дороже, но мы экспериментируем с другими элементами, которые могут быть заменены, и стабильность сохраняется».

 

Однако другие ингредиенты широко доступны и связываются вместе с помощью «относительно простого синтеза», поэтому команда считает, что этот материал не должен создавать препятствий для крупномасштабного производства.

Автор:  Лоз Блейн

Статья доступна в журнале Chemistry of Materials

 Мой канал на YouTube Смотреть!