Самый долговечный сплав

22.08.2018

Инженеры и ученые-материаловеды из Национальной лаборатории Сандиа создали сплав, который, как они утверждают, является самым долговечным среди всех известных металлических сплавов искусственного и естественного происхождения. Состоящий из золота и платины в определенных пропорциях новый сплав в 100 раз превосходит по износостойкости прочную высококачественную сталь. Более того, этот сплав сам является источником твердой смазки, которую, при нормальных условиях, получить можно лишь трудным и дорогостоящим способом.

Новый сплав состоит из приблизительно 90 процентов платины и 10 процентов золота. Для демонстрации долговечности этого материала специалисты лаборатории Сандиа приводят красочный пример. Допустим, если у кого-то хватит средств для того, чтобы "обуть" автомобиль в колеса из нового сплава, то такие колеса, пройдя путь в 1 милю (1,6 километра) потеряют всего один слой атомов со своей поверхности. Другими словами, ресурса таких колес хватит, чтобы обогнуть весь земной шар по экватору около 500 раз.

Интересен тот факт, что сплавы золота и платины уже очень давно не являются чем-то новым, но никому ранее не приходило в голову оценить долговечность таких материалов. Обычно материаловеды отдают предпочтения более прочным и твердым металлическим сплавам, которые очень широко используются в промышленности. Новый сплав не отличается высокой твердостью, однако, он обладает высокой теплопроводностью и другими характеристиками, которые позволяют ему сопротивляться разрушающему воздействию сил трения.

Состав нового сплава был изначально разработан при помощи сложного компьютерного моделирования. Это моделирование производилось на атомарном уровне, что позволило выяснить, как положение и поведение отдельных атомов отражается на конечных свойствах материала в целом. Такой подход позволит в будущем разработать материалы, имеющие набор заранее заданных свойств, после чего можно изготовить образцы таких материалов и проверить их соответствие в условиях реального мира.

Во время экспериментов с новым сплавом исследователи заметили, что на поверхности материала постоянно формируется тонкая пленка черного цвета. Материал этой пленки оказался углеродом со структурой, близкой к структуре алмаза, а образовалась эта пленка, играющая роль эффективной твердой смазки, за счет углерода, поступающего из окружающей среды.

Наличие твердой углеродной смазки увеличивает долговечность нового сплава во много раз. Более того, теперь этот сплав можно использовать именно для производства твердой смазки, которая обычно производится при помощи весьма дорогостоящего процесса, вовлекающего использование герметичных вакуумных камер, высокотемпературного нагрева и специфических химических реактивов.

<< Назад: Куртка из графена 23.08.2018

>> Вперед: Мягкая электроника стала многослойной 22.08.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Смартфон OnePlus Ace 5 с функцией обходной зарядки 06.12.2024

OnePlus Ace 5, новейший смартфон от OnePlus, выходит на рынок с функцией, которая может стать революцией для мобильных геймеров и активных пользователей - поддержкой обходной зарядки. Эта технология позволяет смартфону получать питание непосредственно от зарядного устройства, минуя аккумулятор. Такой подход помогает уменьшить нагрев устройства, особенно во время длительных игровых сессий, и продлить срок службы аккумулятора. Обходная зарядка - это технология, при которой энергия от зарядного устройства напрямую питает смартфон, обходя аккумулятор. Это особенно актуально для устройств, которые работают под высокой нагрузкой, так как снижает риск перегрева и замедления работы процессора. В отличие от стандартной зарядки, аккумулятор в этот момент не участвует в питании устройства, что также предотвращает его износ при интенсивной эксплуатации. Игровые смартфоны часто сталкиваются с перегревом из-за высокой производительности и длительных сессий. OnePlus Ace 5, ориентированный на ге ...>>

Двигатель на квантовой запутанности 06.12.2024

Квантовая запутанность - одно из самых удивительных явлений в физике, при котором две частицы остаются взаимосвязанными независимо от расстояния между ними. Еще в свое время Альберт Эйнштейн называл это явление "жутким действием на расстоянии". Сегодня же ученые находят способы применения запутанности для создания новых технологий, таких как квантовые двигатели. Физики из Китайской академии наук разработали уникальный квантовый двигатель, работающий на основе запутанности атомов кальция. Этот двигатель действует по четырехтактному циклу, схожему с работой обычного теплового двигателя. На первом этапе атомы поглощают фотоны лазера, затем расширяются и соединяются с квантовой нагрузкой. После этого следует сжатие и завершение цикла. Однако вместо тепла, используемого в классических двигателях, китайские ученые применили разницу в уровнях запутанности для создания движения. Исследования показали, что чем выше степень квантовой запутанности, тем больше энергии можно преобразовать в п ...>>

Два типа смеха: от эволюции к современности 05.12.2024

Смех - это универсальный феномен, который играет ключевую роль в человеческой коммуникации. Но каковы его истоки и разновидности? Исследование под руководством Розы Камилоглу из Свободного университета Амстердама выявило, что существует два основных типа смеха: вызванный юмором и спровоцированный физическим воздействием, таким как щекотка. Эти открытия проливают свет на эволюционные корни смеха и его значение в человеческой жизни. Для анализа смеха исследователи собрали 887 видеороликов с YouTube, фиксирующих спонтанные проявления этого явления. Каждый видеоролик был классифицирован в зависимости от причины смеха: от щекотки и словесных шуток до неожиданных ситуаций, таких как использование соли вместо сахара. Ученые использовали 70% этих данных для обучения алгоритма машинного обучения, чтобы научить его классифицировать разные типы смеха, а оставшиеся 30% - для проверки работы алгоритма. Алгоритм анализировал акустические характеристики смеха, включая громкость, ритм и частоту, ...>>

Расчитана стоимость астероидов 05.12.2024

Идея добычи полезных ископаемых на астероидах долгое время казалась фантастической и исключительно прибыльной. Однако новое исследование, проведенное при поддержке американского стартапа AstroForge, предлагает более взвешенный взгляд на экономический потенциал космического горнодобывающего сектора. Ученые развенчивают мифы о фантастических богатствах и подчеркивают перспективы и вызовы этой индустрии. Одним из ярких примеров завышенных ожиданий стал астероид Психея, которому приписывают стоимость в десять квинтиллионов долларов. Однако новое исследование утверждает, что такие оценки далеки от реальности. Эксперты предлагают более детализированный подход к анализу астероидных ресурсов, деля их на две основные категории в зависимости от экономической целесообразности добычи. Первая категория включает редкие и дорогие платиновые металлы, такие как родий, платина и палладий. Эти элементы имеют высокую рыночную стоимость и активно используются в производстве электроники, медицинского ...>>

Облепиха помогает быть стройным и здоровым 04.12.2024

Облепиха, признанная новым "суперфудом", активно привлекает внимание диетологов и ученых. Эти ярко-оранжевые ягоды, растущие на неприхотливых кустарниках, сочетают в себе богатство питательных веществ и широкий спектр полезных свойств. Новейшие исследования подтверждают, что облепиха помогает в борьбе с ожирением и диабетом, а также оказывает мощное антиоксидантное действие. Несмотря на кислый и слегка горьковатый вкус, облепиха - настоящий кладезь витаминов и микроэлементов. Ягоды содержат высокую концентрацию витамина C, который укрепляет иммунитет, а также редкие жирные кислоты омега-7, полезные для обмена веществ и здоровья кожи. Эти свойства делают облепиху не только вкусным дополнением к рациону, но и эффективным природным средством для поддержания стройной фигуры. Ученые из Мемориального университета Ньюфаундленда Ферейдун Шахиди и Ренан Даниэльские провели исследование, показавшее, что облепиха содержит уникальные биологически активные соединения: фенольные кислоты, флаво ...>>

Случайная новость из Архива Графен для OLED 04.02.2014 Центр изучения графена (GRC) на факультете естественных наук Национального университета Сингапура сотрудничает с немецкой химической компанией BASF в исследовании по применению графена в органических электронных устройствах, таких как органические светодиоды. Целью сотрудничества является стремление совместить графеновые пленки с органическими электронными материалами для получения более экономичных и гибких приборов освещения. "Девиз нашего центра - "Изобретаем будущее", а сочетание графена из нашего центра и органических материалов BASF - это прекрасный способ исследовать не изученные до того возможности, который может привести к созданию технологии трансформации. Мы приближаем яркое будущее, в котором можно будет получать чистую энергию, эффективно транспортировать и хранить ее, чтобы создавать лучшие и более здоровые условия жизни для всех нас", - объяснил профессор Антонио Кастро Нето (Antonio Castro Neto), директор Центра изучения графена, профессор кафедры физики и кафедры компьютерной и электротехники Национального университета Сингапура. Команда университета в этом центре будет ответственной за синтез и определение параметров графена. Ученые уже разработали достойную патента методологию надежного выращивания и переноса высококачественных графеновых пленок на разные гибкие основы, которые могут быть использованы в солнечных элементах и панелях освещения. BASF разрабатывает и предоставляет органические активные материалы, позволяющие интегрировать их в устройство совместно с графеновыми пленками. "Графен является потенциально важным компонентом в будущем освещения и легких устройств хранения энергии. Благодаря этому сотрудничеству мы рассчитываем достичь значительного прогресса в параметрах нового поколения органических электронных устройств на основе графена", - сказал доктор Китти Ча (Kitty Cha), исследователь графена из BASF, осуществляющий руководство проектом. Научные аспекты сотрудничества в университете координирует профессор Ло Киан Пинг (Loh Kian Ping), ведущий химик центра и руководитель кафедры химии университета. Целью проекта органических светодиодов является разработка устойчивого процесса переноса и внедрения графена в органические светодиоды. Ученым нужно преодолеть основные трудности работы с пленками графена атомной толщины и эффективно связать эти пленки с органическими материалами. В случае успеха, внедрение графена в органические светодиоды и другие устройства, основанные на активных электронных органических материалах, позволит создавать недорогие, гибкие и более экономичные пользовательские устройства.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2024