Створено надміцний і гнучкий сплав для літаків, які зможуть змінювати форму

Дослідники запропонували просту і масштабовану технологію для створення сплаву, який поєднує надвисоку щільність і гнучкість.

Дослідники з Національного інституту матеріалознавства в Японії розробили полімероподібний надвисокоміцний металевий сплав з титану і нікелю. Матеріал поєднує міцність і гнучкість: він міцний, як сталь, але може розтягуватися, як гума, у разі зміни умов навколишнього середовища. Розробники вважають, що він підійде для створення футуристичних літаків, здатних змінювати форму.

Під час розроблення нових матеріалів інженерам часто доводиться йти на компроміс, вибираючи між міцністю і гнучкістю. Якщо збільшити здатність розтягуватися, часто страждає міцність, і навпаки. Літак, що змінює форму з гнучких матеріалів, викликає інтерес інженерів через потенційну енергоефективність і швидкість, але заміна матеріалу може збільшити ризики для безпеки.

Попередні дослідження показали, що сплав з титану і нікелю має особливі властивості, такі як сильне розтягнення при збереженні своєї нової форми. При підвищенні температури сплаву він також може повернутися до первісної форми. Але обмеженням для використання стало те, що ця особливість проявлялася тільки за певних температур.

Японські вчені розробили процес для виробництва сплаву, який демонструє розтяжність і міцність у широкому діапазоні температур. На першому етапі сплав розтягнули на 50%, потім нагріли його до 300 °С. Після цього матеріал ще раз розтягнули на 12%.

У результаті матеріал став здатний витримувати тиск, що приблизно в 18 000 разів перевищує нормальний атмосферний тиск. Міцність сплаву стала порівнянною зі сталлю, а гнучкість виявилася в 20 разів вищою, ніж до обробки. При цьому властивості зберігалися при використанні сплаву за температури від -80 °С до +80 °С.