IT Home รายงานเมื่อ 21 ต่อ 0 ว่าในกระบวนการสร้างเทคโนโลยีแห่งอนาคตวัสดุที่สามารถทนต่อการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงเป็นสิ่งสําคัญ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องบินไฮเปอร์โซนิกเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่หรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชันการใช้งานเหล่านี้ต้องการวัสดุที่สามารถคงความเสถียรที่อุณหภูมิและความดันสูง

เมื่อเร็ว ๆ นี้ กลุ่มนักวิจัยในสหรัฐอเมริกาประกาศว่าพวกเขาประสบความสําเร็จในการพัฒนาซีเมนต์คาร์ไบด์ที่ก้าวล้ํา·ประสิทธิภาพการทํางานที่เสถียรที่อุณหภูมิสูงถึง 800 องศาเซลเซียส

จากข้อมูลของ IT House โลหะผสมทองแดงใหม่นี้ไม่เพียงแต่ทนความร้อนได้ดีเท่านั้นความแข็งแรงของผลผลิตคือ 1120 เมกะปาสกาล (MPa) ที่น่าอัศจรรย์ ทําให้เป็นหนึ่งในวัสดุที่แข็งที่สุดในโลก。 ในทางตรงกันข้ามความแข็งแรงของผลผลิตของเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดามักจะอยู่ที่ประมาณ 700 เมกะปาสกาลเท่านั้น การวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในด้านความเหนียวของวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโลหะผสมทองแดงมักเป็นที่รู้จักในด้านการนําไฟฟ้ามากกว่าความแข็งแรง และโลหะผสมใหม่นี้คาดว่าจะเป็นวัสดุสําคัญสําหรับการสร้างอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าพลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุดในอนาคต

นักวิจัยสร้างโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงและแข็งเป็นพิเศษได้อย่างไร? คําตอบอยู่ที่วิศวกรรมนาโนที่ชาญฉลาด ทีมวิจัยได้เติมลิเธียมลงในทองแดงและห่อหุ้มตะกอนทองแดง-ลิเธียมเหล่านี้ด้วยโลหะแทนทาลัม ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง นักวิจัยได้เพิ่มลิเธียมเพียง 5.0% เพื่อเปลี่ยนรูปร่างของตะกอนเหล่านี้จากรูปทรงกลมปกติเป็นโครงสร้างลูกบาศก์ที่มั่นคง

เป็นการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเล็กน้อย แต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก โลหะผสมใหม่ไม่เสียรูปง่ายเมื่ออยู่ภายใต้แรงกดและอุณหภูมิสูง และสามารถรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้แม้ว่าโลหะอื่นๆ จะเริ่มเสียรูปหรือหลอมละลายก็ตาม นี่เป็นสิ่งสําคัญสําหรับส่วนประกอบที่สําคัญ เช่น เครื่องบิน ระบบส่งกําลัง หรืออาวุธและอุปกรณ์ ซึ่งไม่สามารถทนต่อความล้มเหลวของวัสดุได้

ผลการวิจัยซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการชั้นนํา Science เน้นย้ําว่าการออกแบบระดับอะตอมสามารถเปลี่ยนวัสดุธรรมดาให้เป็นสิ่งมหัศจรรย์ทางวิศวกรรมได้อย่างไร หากประสบความสําเร็จในการผลิตในวงกว้างซีเมนต์คาร์ไบด์นี้อาจเป็นวัสดุทางเลือกสําหรับการสร้างเครื่องจักรที่รุนแรงในอนาคต