Сплав с эффектом памяти формы поможет преодолеть космические расстояния

Особый класс материалов "запоминает" свой прежний вид после деформации. Новое изобретение может сделать интересными космические путешествия.

Эффект памяти формы — явление, которое наблюдается у некоторых материалов после предварительной деформации. На первый взгляд сплавы с памятью формы кажутся волшебными: если согнуть их с силой, а затем ослабить давление, они вернутся к своей первоначальной форме. Это происходит благодаря особой атомной решетке материалов, которая может быть временно переведена в энергетически менее эффективную конфигурацию только для того, чтобы вернуться обратно при первой же возможности.

Сдал сопромат — спи спокойно

Однако до сих пор это явление, известное как "сверхупругость", в значительной степени зависело от температуры материала. Эффект срабатывает только в определенном температурном диапазоне. В случае никель-титановых сплавов, которые известны своей памятью формы, это, например, окно почти на 100 градусов относительно комнатной температуры.

Этого вполне достаточно для точечного применения в области медицины и машиностроения, но слишком мало для амбициозных проектов, таких как межпланетные космические путешествия, пишет в журнале Science исследовательская группа под руководством Цзи Ся из японского университета Тохоку. Группа разработала новый сплав с памятью формы из железа, марганца, алюминия, хрома и никеля, который можно обратимо деформировать в диапазоне температур от минус 263 до плюс 200 градусов Цельсия. Сплавы Fe-Mn-Al-Cr-Ni имеют контролируемую температурную зависимость от положительной до отрицательной в зависимости от содержания хрома.

Циолковский о таком и не мечтал

По мнению исследователей, ключевым моментом является добавление хрома, который, по-видимому, придает атомной решетке желаемую гибкость. После обширных испытаний ученые сообщают, что содержание хрома можно даже использовать для установки давления, при котором сплав может деформироваться. Теперь они надеются, что их изобретение вдохновит инженеров на новые виды применения, например, на Луне, где разница между дневной и ночной температурами составляет 300 градусов.