Ученые создали материал, устойчивый к экстремальному холоду

В поисках материалов, способных выдерживать экстремальные морозы, российско-китайский коллектив ученых совершил значительный прорыв.

Их разработка, обладающая высокой прочностью и пластичностью при сильных морозах, открывает новые перспективы применения в различных областях, где необходима работа при низких температурах, включая космонавтику, криогенную промышленность и полярные регионы. Опубликованные результаты в журнале "Nanomaterials" подтверждают важность данного научного достижения.

Исследователи из российского Университета МИСИС и китайских ученых провели анализ процессов разрушения композиционных материалов при криогенных температурах ниже -150 °C. Они выявили основные причины деградации материалов в таких условиях и выдвинули гипотезу о возможности создания новых композиционных соединений, способных сохранять свои механические свойства даже при экстремальных температурах.

Новый композиционный материал, разработанный учеными, открывает перспективы для создания более надежных и долговечных конструкций и устройств, способных функционировать в условиях сильного мороза. Это открытие может стать важным шагом в развитии технологий, требующих работоспособности при низких температурах и повысить эффективность использования ресурсов в экстремальных климатических условиях.

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.

Изучение нового материала позволяет понять, какие процессы происходят на границе кристаллического и аморфного металлических сплавов. Это открывает новые перспективы для создания более прочных и долговечных материалов в различных областях промышленности.

"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.

Исследование таких механизмов разрушения материалов имеет важное значение для разработки новых технологий в области строительства, авиации, машиностроения и других отраслей промышленности.

Исследования показали, что нагретый металл обладает уникальными свойствами, делающими его более пластичным и способным изменять характер разрушения материала. Это открытие имеет огромное значение для различных отраслей промышленности и науки. Заведующий кафедрой физики Университета МИСИС Иван Ушаков подчеркнул, что такие свойства могут быть ключевыми при создании материалов с высокой прочностью и долговечностью.

Подчеркивая важность данного открытия, ученый также отметил, что многослойные композиционные материалы, основанные на этом принципе, могут быть применены в различных областях промышленности. Они могут использоваться для изготовления компонентов машин и конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях низких или сверхнизких температур. Например, в космонавтике, криогенной промышленности и на полярных широтах, где требуется высокая стойкость материалов к экстремальным условиям.

Исследования в области создания композиционных материалов находятся на передовой науки и технологий. Ученые активно работают над усовершенствованием технологий, которые позволят создавать материалы с улучшенными свойствами. Одним из ключевых направлений исследований является увеличение механической прочности материалов при экстремальных температурах, таких как криогенные, а также повышение устойчивости к радиации.

Помимо этого, ученые планируют доработать состав композиционных материалов, чтобы обеспечить им дополнительные функциональные свойства. Это позволит расширить область применения таких материалов и сделать их более универсальными для различных отраслей промышленности.

Исследования в этой области активно поддерживаются государством, в частности, в рамках программы "Приоритет-2030", которая направлена на развитие научных исследований в российских университетах. Это позволяет ученым иметь доступ к необходимым ресурсам и инфраструктуре для проведения качественных исследований с целью создания инновационных материалов будущего.

Источник и фото - ria.ru