Австралийские исследователи создали, возможно, один из самых термостойких материалов из когда-либо обнаруженных. Этот новый материал с нулевым тепловым расширением (ZTE), изготовленный из скандия, алюминия, вольфрама и кислорода, не изменялся в объеме при температурах от 4 до 1400 Кельвинов (от -269 до 1126 ° C, от -452 до 2059 ° F).
Это более широкий диапазон температур, говорят ученые из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), чем любой другой материал, продемонстрированный на сегодняшний день, — очень удобный инструмент для тех, кто разрабатывает что-то, что должно работать в чрезвычайно разнообразных температурных условиях.
Команда UNSW сделала открытие более или менее случайно: «Мы проводили эксперименты с этими материалами в связи с нашими исследованиями, основанными на батареях, для несвязанных целей, и случайно натолкнулись на это уникальное свойство этого конкретного состава», — говорит доцент Нирадж. Шарма.
Измерения нового материала проводились с помощью порошкового дифрактометра высокого разрешения Echidna. ANSTO
После измерения материала с помощью порошкового дифрактометра высокого разрешения Echidna на австралийском синхротроне ANSTO и в Австралийском центре нейтронного рассеяния, команда обнаружила невероятную степень термической стабильности. На молекулярном уровне материалы обычно расширяются, потому что повышение температуры непосредственно 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 с этим материалом, который команда наблюдала в огромном температурном спектре, демонстрирующем «только незначительные изменения в связях, положении атомов кислорода и поворотах расположения атомов». Команда говорит, что точный механизм, лежащий в основе этой экстремальной термической стабильности, не совсем ясен, но, возможно, длины связей, углы и положения атомов кислорода меняются согласованно друг с другом, чтобы сохранить общий объем.
«Какая часть работает при какой температуре, это следующий вопрос», — говорит Шарма, добавляя: «Скандий встречается реже и дороже, но мы экспериментируем с другими элементами, которые можно заменить при сохранении стабильности»
Однако другие ингредиенты широко доступны и связываются вместе с помощью «относительно простого синтеза», поэтому команда считает, что этот материал не должен создавать препятствий для крупномасштабного производства.
Статья доступна в журнале Chemistry of Materials , а на видео ниже представлен обзор материала.
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК