alexandr_palkin (alexandr_palkin) wrote,
alexandr_palkin
alexandr_palkin

Categories:

США: Новый материал прочнее титана может произвести революцию в авиации

Ученые создали материал на основе никеля, в просторечии называемый металлической древесиной. Обладает беспрецедентными свойствами — сохраняет высокую прочность при очень небольшом удельном весе.

Американский истребитель F22 Raptor на 40 проц. состоит из титановых деталей

Компоненты, которые требуют высокой прочности, такие как крылья самолета и хирургические инструменты, в настоящее время делаются из титана — более твердого металла, чем сталь, но вдвое легче его. Совместное исследование ученых из университетов Пенсильвании, Иллинойса и Кембриджа привело к созданию материала, который сочетает физические и химические свойства металлов со структурой органических соединений. Им удалось получить материал, более прочный, чем титан, при этом в пять раз легче.


Такие свойства были достигнуты благодаря способу производства, известному как гальванизация. Была воспроизведена специальная сеть шаблон из атомов никеля, между которыми были сделаны разрывы в несколько сотен нанометров, в результате чего был получен материал, состоящий на 70 из пустого пространства. Это то, что дает ему такую низкую удельную массу, сохраняя прочность.

Название «металлическая древесина» происходит не только от способности материала не тонуть в воде — так же, как брошенная в воду доска. Доктор Джеймс Пикуль, один из исследователей, сравнивает структуру нового материала с органическими соединениями: «Клеточные материалы пористые, если мы посмотрим на структуру древесины, мы увидим толстые и плотные волокна, которые обеспечивают прочность, но есть также поры для поддержки биологических функций, таких как транспортировка веществ в клетки и из клеток». Эта уникальная структура позволяет ученым модифицировать открытие, добавляя другие материалы в пустое пространство. В будущем можно будет, например, создать крылья для самолетов, которые также являются солнечными батареями для питания двигателей или оборудования.


В отличие от титана, материалы, используемые при производстве нового сырья, не являются редкими элементами, кроме того, из-за вышеописанной структуры, для создания конечного продукта требуются гораздо меньшие количества ингредиентов.


В настоящее время команда исследователей работает над созданием материала пока в макроскопических масштабах. Это позволит им продолжить исследования и подтолкнуть продукт к коммерческому рынку.


Пока что все свойства материала не известны, ученые не знают, как будет выглядеть гибкость крупных деталей, изгибается ли сталь или, может быть, ломается, как стекло. В то же время, команда исследует методы внедрения других материалов, которые меняют возможности применения. Также ведутся работы по созданию компонентов для автомобилей, самолетов или морских судов, которые соответствовали бы действующим стандартам или даже превосходили их, уменьшая при этом массу транспортных средств. Это привело бы к значительному повышению энергоэффективности.


Источник

Tags: Авиастроение, Новое в науке и технике, США
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment