Создан сверхлегкий термостойкий керамический материал
Ученые из Калифорнийского университета Лос-Анджелеса (UCLA) и еще 8 учреждений создали сверхлегкий и крепкий керамический аэрогель. Материал выдерживает высокие температуры и подходит для таких решений, как изоляция космических аппаратов.
В качестве изолятора керамические гели в промышленности применяются с 90-х гг. 20-го века. Они присутствуют на марсоходах NASA. новая версия материала характеризуется большей прочностью после сильного нагрева и нескольких циклов перепада температур, сообщает eurekalert.org. Он также меньше весит. Уникальное строение и микроскопическая структура делает аэрогель очень эластичным.
При нагреве материал сжимается, а не расширяется, как аналоги. Он также сокращается перпендикулярно направлению давления. Это повышает гибкость и снижает хрупкость материала, в сравнении с большинством современных керамических аэрогелей. Его можно сжимать до 5% от начального объема, и структура полностью восстановится. У большинства аэрогелей этот показатель – 20%.
Результаты исследования, проведенного под руководством профессора Сянфэна Дуаня из UCLA и Хуэя Ли из Харбинского технологического института Китая, представлены в журнале Science.
Новый аэрогель сделан из тонких слоев нитрида бора, керамики, с атомами, расположенными шестигранной решеткой. В опытах он выдерживал условия, при которых обычно ломались аналоги. Так, материал сохранил целостность после нескольких сотен перепадов температур, когда инженеры охлаждали образец до -198°С и резко нагревали до +900°С. В другом опыте механическая прочность материала упала менее чем на 1% после недели хранения при +1400°С.
«Уникальная архитектура – ключ к прочности структуры, — объяснил Дуань. – Ее внутренняя гибкость помогает выдерживать высокую температуру и ее перепады».
Аэрогель сжимается при нагреве и расширяется при охлаждении – обычно у материалов происходит наоборот. Способность к сокращению в перпендикулярном направлении позволяет выдерживать неоднократные температурные изменения. Внутренние «стенки», укрепленные двухпанельной структурой, обеспечивает небольшой вес и высокие изоляционные свойства. Процесс производства аэрогеля также может использоваться для изготовления других сверхлегких материалов.
Материалы партнеров:
Читайте другие новости:
Читайте также