Виявлено аномалію. Метали стають міцнішими під час нагрівання: як це може бути

Відомо, що метали плавляться під час нагрівання і стають м'якшими. Але автори нового дослідження, опублікованого в журналі Nature, виявили, що метали навпаки можуть ставати міцнішими за високої температури. Це відбувається під час зіткнення з об'єктом, що рухається з надвисокою швидкістю. У таких умовах мідь може бути такою ж міцною, як сталь. Вчені вважають, що це відкриття допоможе у створенні нових матеріалів для теплових щитів космічних кораблів або гіперзвукових літаків, пише Techxplore.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами вчених, нове відкриття суперечить десятиліттям минулих досліджень і є дуже несподіваним. З огляду на той факт, що метали можуть ставати міцнішими під час високошвидкісних ударів, то це допоможе поліпшити захист космічних кораблів, які піддаються занадто швидким ударам метеоритів. Також нове відкриття можна застосувати при високошвидкісних операціях механічної обробки металів.

Для виявлення несподіваної властивості металів учені використали удари крихітних частинок з оксиду алюмінію, що є дуже твердими на листи з таких металів як мідь, титан і золото. Під дією лазерних променів частинки досягали швидкості в кілька сотень метрів на секунду. У результаті вчені отримали перший прямий експериментальний доказ аномального теплового ефекту, коли міцність металів збільшувалася при великому нагріванні. Автори дослідження вважають, що й інші метали можуть мати такі ж несподівані властивості.

За словами вчених, дивовижна здатність металів ставати міцнішими за високих температур унаслідок ударів високошвидкісних об'єктів, є результатом того, як впорядковані масиви атомів, що становлять кристалічну структуру металів, рухаються в різних умовах.

Існує три окремі ефекти, які сприяють деформації металів за високим тиском і високою температурою, але тільки один із них під назвою посилення опору, змінює свій вплив, коли швидкість деформації перетинає певний поріг.

За межами цього порога вища температура збільшує активність фононів, тобто звукових або теплових хвиль, усередині металів. Фонони взаємодіють з ділянками кристалічної решітки таким чином, що обмежують здатність до деформації металів. Цей ефект посилюється, коли швидкість ударів і температура зростає, пояснюють учені.

Водночас автори дослідження кажуть, що в якийсь момент через надто високу температуру метали все ж почнуть плавитися та ставати м'якими. Але поки що невідомо, коли саме це відбувається.

Як уже писав Фокус, створено матеріал, що самоочищається і рятує від спеки, який є енергоефективною заміною скла. Новий матеріал прозорий, пропускає багато сонячного світла, забезпечує конфіденційність у приміщенні, а також здатний його охолоджувати навіть за сильної спеки.

Також Фокус писав про те, що американський мільярдер планує модернізувати телескоп Хаббл за допомогою космічного корабля SpaceX. Річ у тім, що телескоп Хаббл вже дуже давно перебуває на орбіті і його прилади застаріли. А востаннє його ремонт і модернізацію було проведено 15 років тому.