O'zbekcha versiya

Sizga bir narsa haqida aytmoqchiman — materiallar olamida allaqachon katta shovqin ko'tarilgan, va bu haqda bilishingiz kerak deb o'ylayman.

Tasavvur qiling: dvigatel mingan tezroq aylanadi, uzoqroq ishlaydi va stressga chidamli bo'lsa-chi? Yoki tutash qirralari — jiddiy temperaturalarga va kuchlanishlarga dosh bera oladigan tutash qirralar?

Xo'sh, Purdue universiteti tadqiqotchilari aynan shuni yaratishga yaqinlashdilar.

Muammoni tushunish

Kuchli materiallarning asosiy muammosi shundaki — ular ko'pincha mo'rt bo'ladi. Keramika misolida o'ylab ko'ring — qattiq, lekin tushsa, sinadi. Intermetalliklar ham shunga o'xshaydi: atomik tuzilishi tartibli bo'lgani uchun ular o'ta kuchli va issiqlikka chidamli. Ammo...

Mo'rtlik ularning asosiy kamchiligi. Xona haroratida astar bilan sudrab yuborilganda, sindirib bo'lmaydi — ular bir qadamda sinadi.

Bu muammo muhandislar uchun katta bosh og'rig'i bo'lib kelgan. Intermetalliklar samolyot dvigatellari, gaz turbinalari va boshqa og'ir sharoitlarda ishlatilishi mumkin, lekin ularning mo'rtligi sababli amalda qo'llash juda qiyin.

Aqlli yondashuv

Professor Xinghang Zhang va postdoktorlik tadqiqotchisi Ke Xu rahbarligidagi Purdue jamoasi intermetalliklarning tabiatini o'zgartirishga harakat qilmadi. Boshqacha yo'l tutdilar.

Ular ishlab chiqarish jarayonida dislokatsiyalar deb ataladigan narsani kiritdilar — bu kristall tuzilmasidagi kichik "kamchiliklar", atomlar to'liq tekislanmagan joylar.

Endi siz o'ylayotgandirsiz: "kamchilik" kuchli materialda? Ammo aynan shu "kamchiliklar" materialga extremal bosim ostida catastrofik sinish o'rniga deformatsiyalanishga yordam beradi.

Buning uchun ular "amorf interfeyslar ramkasi" (FAIs) ni yaratdilar — odatiy kristall naqshiga kirmaydigan ichki sirtlar. Material stress ostida qolganda, bu sirtlar qisman kristallanadi va yana ko'proq foydali dislokatsiyalar hosil qiladi.

Natija? Hayratlanarli!

Yakuniy natija: 6 gigapaskal chidamlilik chegarasi. Bu o'rta hisobda yuqori mustahkamlikdagi po'latdan 6-10 barobar kuchliroq ekan.

Eng qiziqroqi: shunchalik kuchli bo'lishiga qaramay, material xona haroratida 15 foizgacha plastik deformatsiyaga chidash qobiliyatiga ega. Ya'ni — egilishi va shaklini o'zgartirishi mumkin, lekin sizmaydi.

Xu aytganidek: "Bu ultrahayotiy mexanik kuch va a'lo plastiklik kombinatsiyasi joriy CoAl nanolaminat tizimini bugungacha hisobot qilingan eng yaxshi intermetallik tizimlaridan biriga aylantiradi."

Nima uchun bu muhim?

Bir lahza o'ylab ko'ring: reaktiv dvigatellardagi tutash qirralar minglab aylanishlar sonida aylanadi, centrifugal kuchlar va haddan tashqari yuqori haroratlar bilan to'qnash keladi. Hozirgi materiallarning imkoniyatlari cheklangan.

Ammo shu materialdan yasalgan tutash qirralarni tasavvur qiling — ular tezroq aylanishi, ko'proq stressga chidashi va umuman yaxshiroq ishlashi mumkin.

Yoki energetika saqlash tizimlarini, avtomobil qismlarini, yoki texnologiyaning chekkalarini surayotgan har qanday qurilmani o'ylab ko'ring. Muhandislar endi ilgari umid qilmagan variantlarga ega bo'lishdi.

Ishlab chiqarish tomoni

Tadqiqotning meni hayratlantirgan tomoni shundaki — ular materialni yaratish uchun magnetron sputtering deposition usulidan foydalanmoqda. Texnik tafsilotlarga kirmasdan aytganda, bu usul material tuzilmasini kichik miqyosda juda aniq boshqarish imkonini beradi. Faqat "qiziq material" kashf etish emas — uni haqiqatan ham yaratish imkoniyati.

Mening fikrim

Yillar davomida ko'plab "sakrash" materiallarini qamrab oldim, va ko'pchiligi haqiqiy qo'llanmalarga yetmasdan yo'qolib ketdi. Ammo bu biri boshqacha his qilinadi.

Jamoa faqat "qarang, qanchalik kuchli" demayapti — ular laboratoriyadan amaliy muhandislik ilovalariga aniq yo'l ko'rsatmoqdalar.

Material kamchiliklari bilan kurashmasdan, ularni qo'llab ishlash yondashuvi haqiqatan ham aqlli. Tabiat mukammal kristallar yaratmaydi, shuning uchun mukammalsizlikni xato emas, xususiyat sifatida qabul qilish kerak.

CoAl tutash qirralarini yaqinlashgan Boeing samolyotlarida ko'ramizmi? Ehtimol, ertaga emas. Ammo bu tadqiqot ilgari mahkam yopiq bo'lgan eshiklarni ochmoqda va bu qayerga olib borishini bilishga ko'p jiddiy qiziqaman.

Sizningcha-chi? Super-kuchli, egiluvchan intermetalliklar sizni ham hayratlantiradimi? Quyida izoh qoldiring — fikringizni eshitishdan xursand bo'laman!