Дослідники розробили новий міцний металевий сплав, який спростовує традиційні уявлення про термодинаміку.

Металевий сплав майже не має теплового розширення, що зумовлено його неоднорідною структурою.

Більшість металевих матеріалів піддаються розширенню при високих температурах, що стає серйозною перешкодою в розробці різноманітних технологій. У зв'язку з цим науковці тривалий час шукали матеріал, здатний зберігати свої розміри незалежно від температурних коливань. Одним із таких матеріалів є інвар — сплав заліза та нікелю, відомий своїм мінімальним тепловим розширенням. Проте, до недавнього часу причина цієї унікальної властивості залишалася нез'ясованою. Нещодавно науковці не лише розкрили загадку інвара, але й розробили новий надміцний сплав, відомий як пірохлоровий магніт, який має практично нульове теплове розширення. Ці результати були опубліковані в журналі National Science Review, згідно з інформацією від Interesting Engineering.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дослідники зазначають, що з підвищенням температури атоми в матеріалі починають активніше переміщатися, що призводить до збільшення середньої відстані між ними. Цей феномен є основою теплового розширення, яке неможливо уникнути. Проте можна розробити матеріали, в яких теплове розширення буде практично нульовим, оскільки його вплив буде компенсуватися іншими явищами.

Вчені вивчили незвичайну властивість інвара мати низьке теплове розширення. З'ясувалося, що магнітні властивості цього сплаву є ключем до його стабільності.

За інформацією дослідників, деякі електрони змінюють свої характеристики в умовах підвищення температури. Це, в свою чергу, призводить до зменшення магнітного порядку в сплаві, що викликає його стискання. Таким чином, цей ефект може компенсувати теплове розширення інвара.

Маючи ці знання, вчені змогли створити ще більш стійкий до теплового розширення металевий сплав, який практично не змінює свого розміру при підвищенні температури.

Новий сплав, відомий як пірохлоровий магніт, демонструє ще менше теплове розширення, ніж інвар. Дослідження показали, що цей сплав має надзвичайно стабільні розміри при впливі на нього різних температур, що перевищують 126 градусів Цельсія. Згідно з вченими, під впливом високих температур його зміни настільки мізерні, що їх важко навіть зафіксувати.

Якщо інвар утворений з заліза та нікелю, то пірохлоруватий магніт містить цирконій, ніобій, залізо та кобальт. Цей складніший сплав забезпечує унікальну стійкість до теплового розширення.

Вчені стверджують, що надзвичайно низьке теплове розширення пірохлорового магніту є наслідком його неоднорідної структури. Склад сплаву змінюється по всьому об'єму, що призводить до різної концентрації металів. Це, в свою чергу, впливає на реакцію окремих частин сплаву на температурні коливання. Завдяки цим факторам досягається майже нульове загальне теплове розширення, зазначають дослідники.

Новий металевий сплав відкриває можливості для виготовлення матеріалів, здатних витримувати різкі температурні коливання і залишатися при цьому міцними. Фахівці стверджують, що даний сплав може знайти застосування в аерокосмічній промисловості та в розробці інноваційної електроніки.

Як повідомляло видання Фокус, дослідники розробили інноваційний вид матерії. Цей матеріал, який базується на переплетеній конструкції кольчуги, демонструє вдосконалені властивості, поєднуючи переваги як твердих, так і рідких речовин.

Також Фокус писав про те, що через квадратну "будівлю" на Марсі всі згадали про Фобос і 90-метровий моноліт на його поверхні. Прямокутний кам'яний моноліт був виявлений на супутнику Марса ще в 1998 році, і навіть астронавт Базз Олдрін пропонував відправити туди пілотовану місію.