Еще со времен работы в постдокторантуре Массачусетского технологического института Ханг Ю, доцент кафедры материаловедения и инженерии, боролся с проблемой создания керамики с эффектом памяти формы, которую можно было бы производить в больших масштабах без разрушения. Теперь, в сотрудничестве с аспирантом Донни Эрбом (выпуск 2015 г., магистр 2018 г.) и постдокторантом Нихилом Готавалой, он совершил прорыв. Команда Ю использовала передовую технологию производства, называемую аддитивным фрикционным перемешиванием, для внедрения функциональных керамических частиц в металл. Результат? Прочный, бездефектный материал, способный к фазовому сдвигу под воздействием напряжения для рассеивания энергии и, в отличие от обычно хрупкой керамики, который можно напечатать на 3D-принтере в больших объемах с полной плотностью в исходном состоянии, что открывает возможности для практического применения в оборонной промышленности, инфраструктуре, аэрокосмической отрасли и даже в высокоэффективном спортивном оборудовании. Оригинальное исследование команды было опубликовано в журнале Materials Science and Engineering R: Reports , а ведущим автором выступил Эрб, получивший стипендию Пратта в Виргинском технологическом университете. «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». Раскрытие нового потенциала хрупкой керамики Команда Ю не первая, кто пытается разгадать секрет керамики с эффектом памяти формы — материалов, которые изменяют свою внутреннюю структуру в ответ на напряжение или нагрев, а затем возвращаются к своей первоначальной форме. Они полезны, потому что могут двигаться или поглощать энергию без шестеренок или движущихся частей — это свойство наблюдается в таких металлах, как никель-титановые сплавы. Но заставить керамику работать в таких условиях оказалось гораздо сложнее. «Когда я был постдоком, группа моего научного руководителя опубликовала статью в журнале Science , в которой показывалось, что если производить этот материал в микромасштабе , хрупкость керамики не является серьезной проблемой, и можно наблюдать эффект памяти формы», — сказал Ю. Но никто не мог понять, как масштабировать керамику с эффектом памяти формы, чтобы она могла применяться в конструкционных целях. Она постоянно разрушалась. Новый подход заключается во внедрении мельчайших частиц керамики с эффектом памяти формы в металл, «как добавление шоколадной крошки в тесто для печенья», — сказал Ю. Затем смесь подается в машину для аддитивного фрикционного перемешивания, передовой производственный инструмент, который вращает сырье достаточно быстро, чтобы оно сплавлялось друг с другом, не плавясь. Полученный композитный металл содержит равномерно распределенную керамику, которая может смещаться, не разрушая всю структуру. «Впервые в рамках этого исследования созданы объемные композиты на основе керамики и металла с эффектом памяти формы с использованием масштабируемого процесса твердотельной 3D-печати», — сказал Ю. Более прочные материалы, более интеллектуальные решения. Благодаря этой первой демонстрации фазового превращения, вызванного напряжением, в видимом, крупномасштабном масштабе, новый материал может преодолеть разрыв между академическими инновациями и реальными приложениями в промышленности, такими как гашение вибраций или поглощение ударов в оборонных системах, аэрокосмической отрасли, инфраструктуре и даже спортивных товарах. Например, металл с добавлением керамики можно использовать в стержне клюшки для гольфа, чтобы уменьшить вибрацию, сохраняя при этом малый вес. «С помощью этого композита вы добавляете функциональность металлу, который уже подходит для определенного применения», — сказал Эрб. Он добавил: «Это ситуация, как в фильме „Поле мечты“, когда, если мы это сделаем, кто-то найдет для этого интересные применения. Люди уже показали, что этот материал работает в микрометровом масштабе. Мы говорим: „Теперь вы можете получить его в любом количестве“. Мы осознали другой масштаб его применения». Рост передового производства Новое исследование подчеркивает роль Вирджинского технологического университета как ведущего центра передовых производственных исследований. Ю, сотрудник Центра передовых производственных технологий Virginia Tech Made, изучает возможности применения аддитивного метода осаждения трением с перемешиванием. «Этот композитный материал настолько интересен, а функция памяти формы керамики — это то, над чем я работаю еще со времен постдокторских исследований. Сейчас меня в основном знают как специалиста по аддитивному осаждению методом трения с перемешиванием. Теперь я могу объединить эти два направления и создать новые ключевые области применения, и это очень захватывающе»....
Сообщает android-robot.com
Новость из рубрики: Технологии, Наука
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- Соцсеть «ВКонтакте» запустила групповые видеозвонки...
- Компания Apple зарегистрировала 9 новых моделей iPhone...
- В первой половине 2025 года Контактный центр Azercell принял более 2,5 миллиона обращений...
- Можно ли использовать домашний адрес как юридический?...
- Почему стоит выбрать интернет-магазин косметики Romanovamakeup?...
- Официальный визит президента ОАЭ Мухаммеда Аль Нахайяна в Россию завершен...
20:55, 06 Фев Электронная библиотека книг сочетает в себе удобство, доступность и технологичность, отвечая потребностям современного читателя Электронная библиотека книг сегодня стала важной частью цифровой культуры и повседневной жизни миллионов людей. Она объединяет в себе огромные массивы художественной, научной, учебной и справочной литературы, доступной в любое время и практически с ...
16:56, 27 Мар Cоздан «умный» материал, который лечит кости и борется с раком В НИЯУ МИФИ представили разработку, которая может совершить революцию в восстановительной хирургии. Студентка третьего курса Маргарита Керученко синтезировала уникальный композитный материал на основе фосфата кальция. Он не только замещает удаленные...
17:13, 19 Янв Правильный выбор днища колодца — это важный этап строительства, который нельзя игнорировать При строительстве инженерных сооружений, связанных с водоснабжением, канализацией или дренажными системами, особое внимание уделяется каждому конструктивному элементу. Колодцы используются в частном и промышленном строительстве, на коммунальных сетя...
13:09, 01 Июн Винтовые сваи представляют собой современный и практичный способ устройства фундамента, который сочетает в себе скорость монтажа, надежность и доступность Установка винтовых свай сегодня рассматривается как одно из наиболее универсальных и технологичных решений в сфере малоэтажного строительства. Этот способ устройства фундамента позволяет быстро подготовить основание под дом, баню, террасу или хозяйс...
12:56, 21 Июн Жиру о Мбаппе: «Уже в 18 лет у него было все, что нужно топ-нападающему. Играть с ним легко – он очень умный футболист. Килиан всегда вежлив и уверен в себе, общаясь с партнерами» Форвард «Лилля» Оливье Жиру вспомнил начало карьеры нападающего «Реала» Килиана Мбаппе в сборной Франции. «Когда Килиан пришел в сборную, ему было всего 18 лет. Вся команда с самого начала поняла, что у нас появился выдающийся игрок. У него было все...
11:56, 18 Ноя Уникальное поле патолли из керамики обнаружили археологи SAA Игровые традиции майя всегда окружены ореолом загадочности, но новые археологические находки показывают: развлечения в древних городах были куда более продуманными и значимыми, чем казалось раньше. Во время раскопок в Наачтуне — крупном городе майя ...
20:56, 10 Дек В Курском цирке состоится премьера крупномасштабного «Шоу воды, огня и света!» Куряне совсем скоро смогут посетить один из лучших проектов Российского цирка «Шоу воды, огня и света!» под руководством Заслуженного артиста России Анатолия Сокола. Номера, завораживающие дух, зрителям представят талантливые артисты раз...
08:56, 10 Янв Разрабатываются устойчивые к коррозии цинково-бромные проточные батареи для крупномасштабного хранения энергии в энергосистемах Ученые нашли способ вывести цинк-бромные проточные батареи на новый уровень. Улавливая коррозионно-активный бром с помощью простого молекулярного поглотителя, они смогли устранить основное препятствие для повышения производительности и срока службы ...
19:56, 21 Май Гибкость и эргономика: как новый ГОСТ меняет мир унитазов Росстандарт пересмотрел отраслевые требования к фаянсовой продукции. С 1 июня вступает в силу актуализированный ГОСТ на керамические санитарные изделия. Технократическая логика ведомства проста: расширение классификации снимает барьеры для специфиче...
11:56, 03 Ноя Мобильный паллетообмотчик: гибкость упаковки в современном логистическом цикле Современная логистика и складские операции требуют высокой адаптивности и эффективности. Одним из решений, которое позволяет оптимизировать процесс упаковки грузов без привязки к стационарному оборудованию, является мобильный паллетообмотчик. Эта те...
02:56, 22 Фев Гибкость органических полупроводников: найден предел скорости для носимых устройств Учёные из Кембриджского университета впервые измерили, как жёсткость отдельных молекул органических полупроводников влияет на гибкость и потенциальную скорость работы носимых устройств. С помощью атомно-силовой микроскопии они «ощупали» ...
06:56, 23 Окт "Молниеносно вырастила себе рак". Маргарита Симоньян рассказала, как "накликала" себе онкологическое заболевание Маргарита Симоньян, которая ранее сообщила, что у неё диагностировали рак груди, вышла на связь с подписчиками и рассказала о происходящем с ней. 45-летняя медиаменеджер подтвердила, что перенесла мастэктомию, заявила, что проходит лечение в обычной...
02:56, 12 Дек Huawei представила WiFi Mesh X3 Pro — роутер, который сочетает Wi-Fi 7 и дизайн арт-объекта Huawei выводит домашние Wi-Fi-устройства на новый уровень. Компания представила WiFi Mesh X3 Pro — роутер, который не только обеспечивает высокоскоростное подключение, но и выглядит как дизайнерский элемент интерьера. Устройство выполнено в фо...
21:56, 31 Мар Гибкость или классика: какую методологию выбрать для вашего проекта в 2026 году? Споры, какой из подходов к управлению проектами эффективнее, не утихают более 20 лет. Кто-то привык работать по каскадной методологии, кто-то отдает предпочтение Канбан. Откроем секрет: правильного метода не существует, важно учитывать особенности к...
11:48, 21 Янв Пакеты с логотипом — это универсальный и эффективный инструмент продвижения, который сочетает практичность и маркетинговую ценность Пакеты с логотипом давно перестали быть просто упаковкой для товаров и превратились в полноценный маркетинговый инструмент. Они используются в розничной торговле, сфере услуг, на выставках и мероприятиях, помогая компаниям формировать узнаваемость б...
12:56, 27 Сен Гибка металла в Екатеринбурге Детали из метала всегда наиболее прочны и долговечны. Любое устройство из металла, прослужит вам гораздо дольше, чем из пластика и пластмассы. Для изготовления деталей нужен не только хороший и качественный металл, но и правильная гибка метала. Благ...
12:15, 25 Июл Контактные линзы Air Optix Night & Day представляют собой современное решение для тех, кто ценит комфорт и гибкость в коррекции зрения Современные контактные линзы стали неотъемлемой частью жизни людей, которым важно чёткое зрение без ограничений очков. Они позволяют вести активный образ жизни, заниматься спортом, работать за компьютером и чувствовать себя уверенно в любых условиях...
17:56, 22 Сен Штамповка металла – история совершенствования процесса История штамповки металла насчитывает тысячелетия, пройдя путь от примитивных ручных методов до высокоавтоматизированных производственных процессов. Эволюция этой технологии отражает общий прогресс человечества в обработке материалов и создании слож...
23:56, 08 Авг Купить лазерные станки для резки металла При изготовлении металлических изделий с разными рабочими параметрами сейчас используют современное, производительное оборудование. Это станки для лазерной резки с числовым программным управлением. В настоящее время данный технологический процесс сч...
15:56, 02 Апр В Тольятти усталость металла научились определять по «геометрии хаоса» Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) разработали метод прогнозирования разрушения металлов на сверхранней стадии. Специалисты использовали фрактальный анализ — т.н. геометрию хаоса, позволяющую фиксировать момент, когда внешние ...
17:56, 17 Июл На сдаче какого металла в России сегодня можно заработать Медь остается самым простым выбором для обычных людей, но существуют металлы дороже Многие люди уверены, что самый дорогой металл для продажи это медь. В пунктах приема металла за чистую медь в 2026 году дают от 600 до 900 рублей за килограмм. Но ме...
18:56, 06 Сен Процессор настольный, ускоритель — мобильный. Необычный мини-ПК FEVM FA80G в корпусе объемом 2,6 литра сочетает Ryzen 9 9950X3D и RTX 5090 Laptop Внутри можно установить два SSD суммарным объемом 16 ТБ Китайская FEVM представила компактный и очень нетипичный игровой компьютер FA80G. Дело в том, что он использует не мобильные процессоры, характерные для подобных мини-ПК, а полноценные настольн...
13:56, 10 Окт В корпусе складного iPhone Fold будет сразу два металла. Зачем они там нужны? Аналитик Джефф Пу опубликовал новый отчёт, проливающий свет на детали iPhone 18 Fold — первого складного смартфона Apple, который должен выйти в 2026 году. По его словам, компания использует в конструкции устройства комбинацию титана и алюминия, стр...
16:56, 31 Июл Casio выпустила часы Vintage A1000SP-7 из цельного металла с сапфировым стеклом Компания Casio представила новую модель цифровых часов Vintage A1000SP-7 с корпусом из нержавеющей стали. После появления на глобальном сайте производителя ранее в этом месяце устройство поступило в продажу на нескольких региональных рынках, включая...
11:56, 20 Июл Космический обман зрения: блеск жидкого металла на Марсе привел к неожиданным выводам Орбитальный аппарат Mars Express прислал кадры, которые заставили бы дизайнеров Apple кусать локти от зависти. На дне древнего кратера Кайзер раскинулось море "расплавленного металла". Зрелище напоминает застывшую ртуть или хром. Но физика процесса ...
14:56, 11 Мар Зрачок из жидкого металла помогает искусственному глазу адаптироваться к внезапным изменениям освещения Технологии компьютерного зрения — это системы на основе искусственного интеллекта (ИИ), способные захватывать, анализировать и интерпретировать визуальные данные, полученные в реальных условиях. Хотя эти системы сейчас широко используются, многие из...
04:56, 23 Сен iPhone 17 Pro проверили в тесте на прочность После начала продаж новых моделей iPhone 17 в онлайн-магазинах стали появляться сообщения о том, что возврат к алюминию вместо титана негативно сказался на стойкости покрытия: утверждалось, что смартфоны быстро теряют первоначальный вид и получают з...
04:56, 24 Окт Xiaomi 17 Pro испытали на прочность и разобрали на видео Несмотря на то, что недавно анонсированный Xiaomi 17 Pro пока продаётся исключительно в Китае, устройство оказалось у американского блогера Зака Нельсона, который провёл стандартную проверку на прочность и разобрал смартфон. С первого взгляда новый ...
11:56, 18 Янв Redmi Note 15 Pro+ прошел тест на прочность В поле зрения автора канала JerryRigEverything Зака Нильсона, известного своими тестами на прочность, попал доступный смартфон Redmi Note 15 Pro+ с пластиковой рамкой и задней крышкой. Все результаты испытаний на прочность традиционно были зафиксиро...
15:56, 16 Окт Крипторынок проверяет на прочность 3-месячную поддержку Влияние на рынок:3Картина рынкаКапитализация крипторынка теряет 2.3% к уровню днём ранее до $3.75 трлн. Отскок воскресенья и понедельника не получил развитие, а 50-дневная скользящая средняя сработала в качестве локального сопротивления. Рынок в оче...
01:56, 12 Сен Доллар проверяет на прочность 13-летнюю тенденцию роста Влияние на рынок:3Американский доллар оказался на распутье в довольно опасный сезон, когда на рынках часто формируются тенденции на будущие месяцы.Краткосрочная картина для DXY весьма тревожна. Индекс торгово-взвешенной корзины развитых валют в конц...
04:56, 11 Июл Крипто: рынок готов проверить на прочность даунтренд Влияние на рынок:3Картина рынкаКапитализация крипторынка прибавила 2.3% за последние 24 часа до $2.19T, но значимым событием мы видим то, что рынку удалось переварить новости о продаже Strategy биткоинов с резервов. Рынок довольно быстро начал выкуп...
01:56, 23 Окт Xiaomi 17 Pro Max с двумя экранами выдержал испытания на прочность Блогер Зак Нельсон, автор YouTube-канала JerryRigEverything, провёл тест на прочность последнего флагманского смартфона Xiaomi 17 Pro Max. Блогер подчеркнул, что эта модель на удивление оказалась прочной.Нельсон показал, что смартфон успешно прошёл ...
20:56, 27 Фев Опасный лёд в феврале: почему он теряет прочность и где нельзя ходить Опасный лёд! Именно в конце зимы под него проваливаются чаще всего. В январе лёд кажется надёжным. Мороз держится, поверхность плотная, рыбаки спокойно выходят на середину реки. Но именно в феврале статистика провалов под лёд начинает расти. И дело ...
16:56, 20 Авг В России прочность цемента повысили на 30% с помощью ультразвука и нанодобавок Исследователи Томского государственного архитектурно-строительного университета совместно с индустриальными партнёрами выяснили, что добавка из нанооксида кремния и микрокарбоната кальция в сочетании с ультразвуковой обработкой воды увеличивает проч...
15:56, 25 Июл В России прочность «зелёного» бетона повысили в 1,5 раза с помощью трубок Российские учёные из Института химии силикатов имени Гребенщикова, филиал НИЦ «Курчатовский институт», нашли способ управлять прочностью геополимеров — э