Ученые создали материал, устойчивый к экстремальному холоду

Новые исследования в области композиционных материалов, способных сохранять прочность и пластичность при экстремальных температурах, привели к созданию инновационного материала российско-китайским коллективом ученых.

Этот материал может найти широкое применение в различных областях, где необходима высокая стойкость к холоду, включая космонавтику, криогенную промышленность и исследования в полярных регионах.

Исследователи из Университета МИСИС в России и их китайские коллеги провели анализ процессов разрушения композиционных материалов при криогенных температурах ниже -150 °C. Они выявили основные причины потери прочности и пластичности в таких условиях и приступили к разработке новых соединений, способных сохранять свои механические свойства даже при экстремальных холодах.

Результаты исследования были опубликованы в журнале "Nanomaterials", подчеркивая важность данного открытия для развития технологий, требующих высокой стойкости материалов в условиях низких температур. Новый композиционный материал открывает новые перспективы для инженеров и дизайнеров, позволяя создавать более надежные конструкции для работы в экстремальных климатических условиях.

Исследователи разработали инновационный слоистый композиционный материал на основе соединения металла и металлического стекла, который обладает уникальными свойствами при критически низких температурах. Этот материал не разрушается хрупко при ударе, а ведет себя особенным образом, не рассыпаясь на множество осколков.

По словам доцента кафедры физики Университета МИСИС Ивана Сафронова, новый материал демонстрирует необычные переходные процессы на границе кристаллического и аморфного металлических сплавов. Появление трещины на этой границе стимулирует перескоки атомов перед вершиной трещины, что приводит к сильному локальному разогреву материала и предотвращает его разрушение.

Таким образом, уникальные свойства нового композиционного материала открывают перспективы для создания более прочных и надежных конструкционных материалов, способных выдерживать экстремальные условия и ударные нагрузки.

Исследования показывают, что нагретый металл обладает уникальными свойствами, делающими его более пластичным и способным изменять характер разрушения материала. Это важное открытие, которое может иметь значительное значение для различных отраслей промышленности. Как отметил заведующий кафедрой физики Университета МИСИС Иван Ушаков, такие свойства могут быть ключом к сохранению прочности образцов при низких температурах.

Подобные многослойные композиционные материалы, о которых говорил ученый, имеют широкий спектр применений. Они могут быть использованы для изготовления компонентов машин и конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях экстремальных температур. Например, в космонавтике, криогенной промышленности или на полярных широтах.

Такие материалы обладают потенциалом для создания более надежных и долговечных конструкций, способных выдерживать экстремальные условия окружающей среды. Их использование может значительно повысить эффективность и безопасность технических систем, работающих в условиях низких или сверхнизких температур.

В рамках государственной программы поддержки российских университетов "Приоритет-2030" проводятся исследования, направленные на доработку технологии создания композиционных материалов. Ученые стремятся улучшить состав этих материалов не только для повышения механической прочности при криогенных температурах, но и для обеспечения устойчивости к радиации.

Одним из ключевых направлений исследований является разработка новых методов синтеза и обработки материалов, которые позволят создавать более эффективные композиционные структуры. Это открывает перспективы для использования таких материалов в различных отраслях, включая космическую и ядерную промышленность.

Планы на будущее включают в себя не только улучшение свойств композиционных материалов, но и их дальнейшее применение в различных технологических процессах и проектах. Развитие этой области науки имеет стратегическое значение для обеспечения прогресса в современной технологической сфере и создания инновационных продуктов.

Источник и фото - ria.ru