Наука 2018-09-15T06:37:25+03:00
Українські Новини
​Физики рассчитали формулу самого тугоплавкого материала в мире

​Физики рассчитали формулу самого тугоплавкого материала в мире

Исследователи сделали свое открытие, моделируя физические процессы на уровне отдельных атомов.

Физики смоделировали на компьютере материал, точка плавления которого выше, чем у всех известных науке веществ. О своем исследовании они рассказали на страницах журнала Physical Review B .

Материал, где в определенной пропорции будут смешаны гафний, азот и углерод, будет плавиться только при температуре, превышающей 4400 кельвина (4127 градусов по Цельсию). Это примерно две трети от температуры на поверхности Солнца и на 200 кельвинов выше, чем показали реальные эксперименты с другими материалами.

Предыдущий рекордсмен представляет собой сплав гафния, тантала и углерода (Hf-Ta-C). Новое вещество только предстоит синтезировать - чтобы удостовериться в истинности компьютерной модели.

Исследователи сделали свое открытие, моделируя физические процессы на уровне отдельных атомов. В рамках этого подхода динамика плавления исследуется в наномерных масштабах — с группами из примерно сотни атомов.

Аксель ван дер Валле из Университета Брауна и его коллеги начали с анализа сплава Hf-Ta-C, свойства которого уже были известны. Компьютерное моделирование помогло прояснить конкретные факторы, придающие материалу рекордную теплостойкость.

Выяснилось, что в Hf-Ta-C высокая теплота плавления (энергия, которая поглощается при переходе из твердого в жидкое состояние) сочетается с небольшой разницей между значениями энтропии в этих двух фазах. "Таять материалы заставляет энтропия, накопленная в процессе фазового перехода. Если уровень энтропии в твердом состоянии уже велик, вещество таким образом стабилизируется, а его температура плавления - повышается", - объясняет ванн дер Валле.

Затем ученые начали поиск соединений, способных максимально усилить эти свойства сплава. Оказалось, что соединение гафния, азота и углерода будет обладать почти такой же высокой теплотой плавления и еще меньшей разницей между уровнями энтропии в твердом и газообразном состоянии. Расчеты показали, что температура плавления у нового вещества будет на 200 кельвинов выше, чем у сплава Hf-Ta-C.

Открытие ванн дер Валле теоретически может лечь в основу новых материалов с улучшенными характеристиками – начиная от покрытия для газотурбинных установок и заканчивая теплозащитными фильтрами скоростных самолетов. Однако ценность самого сплава далеко не очевидна. "Точка плавления - это не единственное свойство, имеющее значение для практического использования вещества. Нужно учесть механические свойства, коррозионную стойкость, другие особенности - и все они могут снизить температуру плавления. Впрочем, если сразу задать высокую планку на этом направлении, у ученых появляется больше свободы в корректировке других свойств. Примерно так я и представляю себе ход дальнейшей работы", - поясняет ван дер Валле.

Источник : Lenta.ru

По теме
Архив
Новости
В Харьковской области из-за эпидемии гриппа и ОРВИ ввели карантин в 30 школах 23:02
В США обнародовали список номинантов премии Critics' Choice Awards 23:00
В Харькове экс-милиционер с целью выкупа похитил 2 иностранцев 22:51
Вакцина от кори для взрослых до конца недели появится во всех областях 22:35
Новинский заявил, что сотрудники СБУ и прокуратуры, замешанные в преследовании УПЦ, будут отвечать по закону 22:01
При задержании мужчина схватил церковный нож и ударил им сотрудника правоохранительных органов. Фото: info-rm
В России пьяный охотник влез в церковь и оделся священником, чтобы устроить засаду на кабана 21:46
Макрон объявил о чрезвычайном положении во Франции и пообещал поднять зарплаты 21:46
В Кремле назвали "опрометчивым" решение Украины о прекращении договора о дружбе 21:20
Вид с пирамиды Хеопса из скандального видео. Скриншот: Andreas Hvid/YouTube
В Египте разгорелся скандал из-за порнографического видео на пирамиде Хеопса 21:11
Обвиняемая в шпионаже россиянка признала в американском суде свою вину 20:50
больше новостей
Президентский законопроект об адвокатуре заставит адвокатов отчитываться о доходах перед активистами, - юрист 14:36
Минобороны засекретило приказ, кто и зачем отправил украинских моряков через Керченский пролив 11:50 Документ
Комитет защиты прав адвокатов решил обратиться в ОБСЕ в связи с вмешательством власти в адвокатское самоуправление Днипра, - Боряк 18:32
Патрульные протаранили друг друга и вылетели на тротуар. Фото:
В Киеве на пустой дороге патрульные на двух авто устроили ДТП и угрожали журналистам 20:32
При задержании мужчина схватил церковный нож и ударил им сотрудника правоохранительных органов. Фото: info-rm
В России пьяный охотник влез в церковь и оделся священником, чтобы устроить засаду на кабана 21:46
В среднем тариф для населения вырастет на 12%-24%
Тарифы на отопление для населения вырастут в среднем на 12-24% с Нового года 15:34 Инфографика
В Украине все большую популярность обретают экзотические фрукты. Фото: pixаbay.cоm/romanоv
Помело, карамболь и хурма: во сколько обойдется экзотический новогодний стол-2019 07:35
В Ирпене спасли замерзающего павлина. Фото: Фейсбук/Ирина Мурга
Под Киевом спасли замерзающего павлина, который сбежал от хозяев 09:01
Украина рассчитывает на помощь военных кораблей НАТО в Черном море 12:21
Выход из Евросоюза, НАТО, запрет ГМО и пластика: полный список требований "желтых жилетов" во Франции 10:10 Инфографика
больше новостей

ok