Австралийские исследователи создали, возможно, один из самых термостойких материалов в мире.
Новый термостойкий материал из скандия, алюминия, вольфрама и кислорода с нулевым тепловым расширением не изменяется в объеме при температурах от 4 до 1400 Кельвинов (от -269 °C до 1126 °C).
Ученые из университета Нового Южного Уэльса (UNSW) заявили, что их новый материал — орторомбический сплав Sc 1,5 Al 0,5 W 3 O 12 — самый термостойкий в мире.
Где может пригодиться новый материал? Например, в аэрокосмическом дизайне, когда компоненты подвергаются воздействию сильного холода в космосе и сильной жары при запуске или посадке.
Также новинка пригодится в разработке медицинских имплантатов, где диапазон ожидаемых температур не так сильно варьируется, но даже небольшое тепловое расширение может вызвать проблемы.
Ученые сделали открытие случайно. После измерения экспериментального материала с помощью порошкового дифрактометра высокого разрешения Echidna, команда обнаружила невероятную степень термической стабильности. Напомним, дифрактометр — измерительный прибор для измерения интенсивности и направления излучения, дифрагированного на кристаллическом объекте. Применяется для решения различных задач структурного анализа.
На молекулярном уровне материалы обычно расширяются, потому что повышение температуры 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 у этого материала. Отмечается, что он продемонстрировал «только незначительные изменения в связях, положении атомов кислорода и поворотах расположения атомов». 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, заключают ученые.