Есть металл – прочнее стали, гибкий как пластик

Представьте себе материал, который прочнее чем сталь, но гибкий как пластмасса и способен принимать, по-видимому, бесконечный ряд форм. На протяжении целых десятилетий ученые пытались найти такую идеальную субстанцию

Представьте себе материал, который прочнее чем сталь, но гибкий как пластмасса и способен принимать, по-видимому, бесконечный ряд форм. На протяжении целых десятилетий ученые пытались найти такую идеальную субстанцию, которая могла бы принимать различные сложные формы с той же легкостью что и пластмасса, а также недорого обходится подобно пластмассе, но в то же время не уступать по силе и долговечности металлу, пишет NewsLAND.

Теперь научно-исследовательская группа под руководством Жана Счроэрса (Jan Schroers), материаловеда в Йельском Университете, продемонстрировала, что разработанные совсем недавно толстые металлические стекла ( BMG) – сплавы металла, имеющие произвольное размещение атомов в отличие от нормальной, кристаллической структуры обнаруженной в обычных металлах – могут менять форму подобно пластмассе, что не невозможно в случае обычного металла, и при этом не жертвовать прочностью и долговечностью присущими металлу. Их сведения были описаны он-лайн в текущем выпуске журнала Materials Today.

«Эти сплавы похожи на обычный металл, который может принимать различные формы так же легко, как и пластмасса» – пояснил Счроэрс. Пока только группа создала множество предметов сложных форм, включая литые металлические бутылки, корпуса часов, миниатюрные резонаторы и биомедицинские имплантаты, которые могут принять определенную форму менее чем за минуту времени, но остаются такими же прочными, как и типичная сталь.

Материалы почти той же стоимости, что и обычная сталь, по словам ученых, могут обходиться так же дешево, как и пластмасса. Сплавы состоят из различных металлов, включая цирконий, никель, титан и медь.

Группа ученых придает форму сплавам при низких температурах и низком давлении, где толстое металлическое стекло сильно смягчается и стекает так же легко, как и пластмасса, но не кристаллизуется подобно обычному металлу. Именно низкие температуры и низкое давление позволили ученым сформировать материал BMG с беспрецедентным удобством, универсальностью и точностью. Для того чтобы тщательно контролировать и поддерживать идеальную температуру во время процесса, группа формировала BMG в вакууме или в жидкости.

«Хитрость состоит в том, чтобы избегать трения, обычно присутствующее в других методах формирования» – отметил Счроэрс. «Процесс придания формы полностью устраняет трение, позволяя нам создавать любое количество сложных форм, вплоть до наномасштбных».

Профессор Счроэрс и его группа уже используют свой новый метод обработки для изготовления миниатюрных резонаторов для микроэлектромеханических систем (небольшие механические устройства, запитанные от электричества MEMS), а также гироскопы и другие приложения для резонатора.  Не исключено, что после дополнительных исследований из нового материала можно будет изготовить, например,  весь ассортимент продукции, предлагаемой сайтом http://www.frrm.ru/, а то и полностью перевести обрудование целого завода на металл-пластик.

Кроме того, формируя материал BMG, научно-исследовательской группе удалось объединить в один три традиционных шага в процессе обработки метала (формирование, соединение и полировка), который позволил им выполнять громоздкий процесс, требующий много времени и энергии менее чем за одну минуту. «Это могло бы способствовать развитию целой новой системы для формирования металлов» – отметил исследователь. «Превосходные свойства материала BMG относительно пластмассы и типичных металлов, заключающие в себе удобство, экономичность и точность в производстве, имеют такой же потенциал для широкого применения в обществе, как и разработка синтетической пластмассы и связанных с ней методов обработки в последнем столетии».