Умный композитный материал превращает керамику в материал для обороны и космоса

Керамика с эффектом памяти формы способна изменять свою внутреннюю структуру под воздействием напряжения или тепла, а затем возвращаться к исходной форме. Она также может перемещаться или поглощать энергию без шестеренок или движущихся частей, подобно никель-титановым сплавам, которые применяют в медицинских приборах. Однако до сих пор керамика с памятью формы работала только на микроскопическом уровне, поскольку попытки ее массового производства обычно приводили к разрушению.

Команда ученых из Университета Вирджинии внедрила крошечные частицы керамики с эффектом памяти формы в металл. Для этого они использовали процесс ротационной сварки трением, который сваривает материалы ниже температуры плавления при помощи вращения под высоким давлением. В результате получился прочный, бездефектный композит, в котором частицы керамики могут сдвигаться по фазе под напряжением, чтобы рассеивать энергию.

В отличие от обычно хрупкой керамики, этот материал можно печатать на 3D-принтере в больших объемах с сохранением полной плотности в напечатанном состоянии, https://www.eurekalert.org/news-releases/1110952 EurekAlert.

«Этот композитный материал способен выдерживать растяжение, изгиб, сжатие и поглощать энергию за счет мартенситного превращения, вызванного напряжением, — сказал Ю. — В этом смысле он многофункционален. Это позволяет нам двигаться к созданию масштабных изделий с потенциалом для реального применения».

По мнению разработчиков, инновационный материал может применяться в самых разных областях, в том числе, для гашения вибраций и поглощения ударов в оборонной и аэрокосмической отрасли, в строительстве и производстве спортивных товаров.

Исследователи из Гонконга https://hightech.plus/2023/11/27/ohlazhdayushaya-belaya-kera... охлаждающую керамику с почти идеальной отражающей способностью солнечного света — 99,6%. Это позволяет сэкономить более 20% энергии на кондиционирование воздуха.