Інноваційний матеріал: вчені створили надміцне золото з несподіваними властивостями

Дослідники додали в золото крихітні пори, що поліпшило його міцність до 100%, а також збільшило пластичність порівняно з повністю щільним золотом.

Китайські вчені представили новий метод отримання чистого золота, яке одночасно міцне і легке. Цей метод полягає у створенні маленьких пор однакового розміру всередині твердого металу. Це відкриття може суттєво вплинути на аерокосмічну галузь, виробництво автомобілів та побутової електроніки. Саме в цих галузях промисловості є гостра потреба в матеріалах, які одночасно і легкі, і дуже міцні, пише Interesting Engineering.

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

Традиційні методи обробки металів тиском, як-от лиття, зварювання та 3D-друк, призначені для усунення внутрішніх порожнин у металах, оскільки їх вважають суттєвим дефектом матеріалу. Інженери завжди приділяли багато уваги тому, щоб не допускати утворення пустот усередині металів, адже вони можуть знижувати їхню міцність, довговічність і якість.

Але вчені з Китайської академії наук замість того, щоб видаляти ці порожнечі, відрегулювали їхню форму та розподіл у металі. Вчені виявили, що це не тільки знижує негативний вплив пустот на метали, а й має несподівані переваги.

Вчені для демонстрації свого методу поліпшення якості металів обрали золото. Для цього вони створили золото з однорідними опорами, які розподілені рівномірно всередині твердого металу. У результаті маніпуляцій із золотом вчені створили новий матеріал.

Випробування показали, що, якщо додати в золото крихітні порожнечі, які займатимуть від 5% до 10% матеріалу, то міцність золота зростає на 50-100%.

Такий поліпшений матеріал може витримувати більш високі навантаження і водночас зберігати хорошу пластичність, яка у деяких випадках навіть краща, ніж у повністю щільного золота. Правильне розміщення пустот у матеріалі допомагає збалансувати його міцність і пластичність, кажуть учені.

Новий метод створення надміцних матеріалів відрізняється від традиційних, які підвищують міцність шляхом додавання більш легких елементів, таких як алюміній або літій. Новий метод пропонує екологічно чисту та економічно ефективну стратегію поліпшення металу без додаткової ваги або забруднення.

За словами вчених, порожнечі знижують щільність чистого золота більш ніж на 10%, що робить його легшим і більш придатним для вторинної переробки. Водночас вчені з'ясували, що їхній метод допомагає зберегти основні фізичні та хімічні властивості золота, зокрема його теплопровідність, електропровідність і стійкість до корозії. Вчені вважають, що їхній метод можна застосувати і до інших металів і сплавів.

Це відкриття може суттєво вплинути на аерокосмічну галузь, виробництво автомобілів та побутової електроніки. Саме в цих галузях промисловості є гостра потреба в матеріалах, які одночасно і легкі, і дуже міцні.

Нагадуємо, що між Марсом і Юпітером навколо Сонця обертається величезний астероїд (16) Психея. Вчені вважають, що він або повністю, або як мінімум наполовину складається з цінних металів. Загальна вартість цих металів оцінюється в квадрильйони доларів. Як уже писав Фокус, вчені зробили нове відкриття, яке може допомогти розібратися з походженням цього найдорожчого каменю в Сонячній системі.

Також Фокус писав про те, що NASA готує рятувальну місію для астронавтів, які вирушили на орбіту на 8 днів, але можуть там залишитися на 8 місяців.