Профессор Кристофер Хатчинсон из Университета Монаша (Австралия) мечтает о будущем, в котором конструкционные материалы станут по-настоящему многофункциональными. По мнению учёного, вместо того чтобы создавать материал и надеяться, что его структура и свойства не эволюционируют слишком сильно в течение срока эксплуатации, необходимо признать эволюционные изменения неизбежными и не бороться с ними, не избегать их, а с самого начала разрабатывать будущий материал так, чтобы эволюция протекала в направлении улучшения его свойств.
Пример функционального конструкционного материала: частицы кремния на алюминиевом сплаве (микрофотография Monash University). |
Создавая подобные материалы уже сегодня, г-н Хатчинсон манипулирует атомами в стали и других сплавах, чтобы сделать их не только устойчивыми к стрессу, который вызывает постепенную деградацию обычных материалов, но и эволюционирующими под его действием в сторону повышения эксплуатационных характеристик. Манипуляции с отдельными атомами проводятся с помощью электронного микроскопа, а наблюдение за происходящими в момент прикладывания нагрузок микроструктурными изменениями осуществляются с привлечением аналитических приборов, установленных в синхротронных центрах в Австралии и Франции.
Если немного помечтать, то на практике применение таких материалов, к примеру, для производства крыла самолёта, приведёт вместо ожидаемой усталости металла от постоянных вибраций к его упрочнению и, следовательно, гораздо более долгому сроку безопасной эксплуатации.
Другим интересным и не менее важным аспектом научной деятельности группы г-на Хатчинсона является разработка функциональных сплавов, способных, например, эффективно отталкивать воду без специальной дорогостоящей обработки.
Будущее за материалами, совмещающими в себе функциональные и конструкционные свойства, уверен профессор.