Японские ученые, работающие над улучшением параметров сверхэластичных материалов, совершили значительный прорыв, продемонстрировав новый сплав на основе железа, который выдерживает чрезвычайно высокие и низкие температуры.

Сверхупругие сплавы (SEA) — это класс материалов с высочайшей эластичностью, что позволяет им деформироваться и возвращаться к своей первоначальной форме. Благодаря своим уникальным свойствам, эти прочные материалы используются повсеместно: от очков и фартуков до медицинских и стоматологических приборов. Однако в своем нынешнем виде они обладают рядом ограничений.

На величину механического усилия, которое могут выдержать эти материалы, влияет температура окружающей среды, поэтому суперэластичные сплавы, используемые сегодня, способны работать при температурах от -20 °C до 80 °C. Подобные сплавы, изготовленные из таких материалов, как титан и никель, также отличаются высокой стоимостью, а потому в основном используются в виде тонких проводов и трубок.

Команда инженеров из Университета Тохоку разработала новый рецепт сверхэластичных сплавов, который может значительно расширить их потенциальные области применения. Новый материал сделан из железа, алюминия, никеля и хрома, и, тщательно контролируя концентрацию хрома, команда смогла создать сверхэластичную структуру, которая практически не зависит от температуры окружающей среды: диапазон увеличился от -263 °C вплоть до 200 °C!

Одна из наиболее интересных возможностей использования новой технологии, которую видит команда, заключается в освоении космоса, где материалы для строительства транспортных средств должны выдерживать деформацию в самых экстремальных условиях. Например, на Луне или Марсе, где днем ​​и ночью температура может колебаться от -170 °C до 120 °C, такие материалы окажутся чрезвычайно полезны. Впрочем, и на Земле они найдут массу применений. «Потенциал нашего сплава можно использовать, к примеру, в растяжных скобах в зданиях или элементах колонн в мостах — обеспечивая тем самым большую устойчивость к землетрясениям», — поясняет профессор Тошихиро Омори, возглавлявший исследовательскую группу.

источник