Австралійські дослідники створили, можливо, найбільш термостійкий матеріал у світі. Цей новий матеріал з нульовим тепловим розширенням (ZTE), виготовлений зі скандію, алюмінію, вольфраму і кисню, не змінювався в обсязі при температурах від 4 до 1400 Кельвінів (від -269 до 1126 ° C).
Приклади того, де це може стати в нагоді, включають такі речі, як аерокосмічні конструкції, коли компоненти ракети піддаються сильному холоду в космосі і сильному нагріву при запуску або поверненні на Землю.
Після вимірювання матеріалу (Sc1.5Al0.5W3O12) за допомогою порошкового дифрактометра високої роздільної здатності Echidna на австралійському синхротроні ANSTO і в Австралійському центрі нейтронного розсіювання, команда вчених виявила неймовірну ступінь термічної стабільності.
На молекулярному рівні матеріали зазвичай розширюються, тому що підвищення температури безпосередньо призводить до збільшення довжини атомних зв'язків між елементами. Іноді це також викликає обертання атомів, що призводить до утворення більш просторих структур, що впливають на загальний обсяг.
Тільки не з цим матеріалом, який вчені спостерігали у величезному температурному спектрі, що демонструє «лише незначні зміни у зв'язках, положенні атомів кисню і поворотах розташування атомів».
Дослідники кажуть, що точний механізм, що лежить в основі цієї екстремальної термічної стабільності, не зовсім зрозумілий, але, можливо, довжини зв'язків, кути і положення атомів кисню змінюються узгоджено один з одним, щоб зберегти загальний обсяг.
«Яка частина діє при якій температурі, це наступне питання», - кажуть вчені, додаючи: «Скандій зустрічається рідко і він дорогий, але ми експериментуємо з іншими елементами, які можуть його замінити при збереженні стабільності».
Однак інші інгредієнти термостійкого матеріалу широко доступні і зв'язуються разом з допомогою «відносно простого синтезу», тому вчені вважають, що цей матеріал не повинен створювати перешкод для великомасштабного виробництва.
Стаття доступна в журналі Chemistry of Materials, а на відео нижче представлений огляд матеріалу.