Fortschrittliches Material ohne Wärmeausdehnung von 4 bis 1.400 K entdeckt

Im Konstruktion eines FlugzeugsMan muss bedenken, wie sich die extreme Hitze des Starts und die extreme Kälte des Weltraums auf das Fahrzeug auswirken. Tatsächlich gibt es nur wenige Materialien, die diesen Temperaturänderungen ohne Verformung standhalten können, was sie sehr gefragt macht.

Jetzt ein neues Teamvon der University of New South Wales UNSW hat sich entwickelt ein Material, das keine Wärmeausdehnung von 4 bis 1.400 K -269 bis 1126 ° C, -452 bis 2059 ° F aufweist. Besser noch, das Material besteht auch hauptsächlich aus leicht verfügbaren Elementen.

Es besteht aus Scandium, Aluminium, Wolfram und Sauerstoff. Von diesen Elementen ist nur das Scandium selten und teuer und die Wissenschaftler suchen bereits nach einer besseren Alternative.

Der vielleicht größte Teil dieser Entdeckung ist, dass sie völlig zufällig gemacht wurde.

"Wir führten Experimente mit diesen Materialien in Verbindung mit unserer batteriebasierten Forschung zu nicht verwandten Zwecken durch und stießen zufällig auf diese einzigartige Eigenschaft dieser besonderen Zusammensetzung", sagte UNSW Associate Professor Neeraj Sharma in einer Erklärung.

Jetzt versuchen Sharma und sein Team herauszufinden, wie das Material genau funktioniert. Sie spekulieren, dass sich möglicherweise Bindungslängen, Winkel und Positionen der Sauerstoffatome miteinander ändern, um das Gesamtvolumen intakt zu halten.

„Dehnen sich die Bindungslängen aus? Ist es die Verschiebung der Sauerstoffatome? Oder dreht sich das gesamte Polyeder? Wir haben drei Faktoren, die korrelieren.

"Zu diesem Zeitpunkt ist nicht klar, ob einer oder alle dieser Faktoren für die Stabilität über einen Temperaturbereich verantwortlich sind und wir untersuchen weiter, um den Mechanismus zu isolieren", fügte Sharma hinzu.

Die Wissenschaftler haben ihr neues Material orthorhombisch Sc genannt_1.5Al_0.5W₃O₁₂ und es hat viele Anwendungen, die vom Luft- und Raumfahrtdesign über elektronische Geräte bis hin zu sogar reichen.medizinische Geräte. Die Forschung ist in der Zeitschrift verfügbarMaterialchemie.