آلیاژ جدید ناسا انقلابی در توسعه مواد ایجاد می‌کند

‌می‌متالز - محققان ناسا با هدف ساخت اجزایی با دوام‌تر برای استفاده در داخل و خارج موتور‌های جت و هواپیما که می‌توانند شرایط بسیار سخت محیطی را تحمل کنند، آلیاژ فلزی جدیدی ایجاد کرده‌اند که ویژگی‌های قابل توجهی در دما‌های بسیار بالا از خود نشان داده است.

به گزارش می‌متالز، از ویژگی‌های این آلیاژ جدید می‌توان به استحکام باورنکردنی اشاره کرد که دو برابر آلیاژ‌های پیشرفته کنونی بوده و انعطاف‌پذیری آن نیز بسیار بیشتر است. به گفته‌ی این تیم آلیاژ آن‌ها می‌تواند به پیشرفت‌های کلیدی در زمینه‌ی پرواز‌های پایدار منجر شود.

این ماده جدید یک آلیاژ مستحکم شده با پخش اکسید (ODS) است که در آن اکسید‌ها در مقیاس نانو برای افزایش دوام و مقاومت آلیاژ در برابر دما‌های بالا تعبیه شده‌اند. انجام این کار با چیدمان مناسب، مستلزم استفاده از مدل‌سازی محاسباتی پیشرفته برای شبیه‌سازی عملکرد ترمودینامیکی ماده و سپس استفاده از فناوری چاپ سه بعدی برای تولید آن بود.

"تیم اسمیت" (Tim Smith)، دانشمند تحقیقات مواد در مرکز تحقیقات گلن ناسا، می‌گوید: استفاده از این دو فرآیند سرعت توسعه مواد ما را به شدت افزایش داده است. اکنون ما می‌توانیم مواد جدید را سریع‌تر و با عملکرد بهتر از قبل تولید کنیم.

محققان توانستند پس از حدود ۳۰ شبیه‌سازی به طراحی بهینه مورد نظر برای آلیاژ برسند. به گفته‌ی آن‌ها، فرآیند‌های آزمون و خطا که سال‌ها طول می‌کشید، اکنون با این فناوری‌های جدید تنها چند هفته تا چند ماه به طول می‌انجامد. آلیاژ به دست آمده که "GRX-۸۱۰" نام گرفته، نسبت به آلیاژ‌های پیشرفته کنونی مزایای باورنکردنی نشان داده است.

مقاومت آلیاژ "GRX-۸۱۰" در برابر شکستگی در دمای ۲۰۰۰ درجه فارنهایت (۱۰۹۳ درجه سانتیگراد)، نسبت به سایر آلیاژ‌ها دو برابر بیشتر است علاوه بر آن قابلیت انعطاف‌پذیری آن بدون ترک خوردن در هنگام خم و کشیده شدن سه و نیم برابر و دوام آن در برابر فشار بیش از ۱۰۰۰ برابر بیشتر است. به گفته‌ی محققان این ماده فرصت‌های جدیدی برای طراحی هواپیما‌ها به وجود می‌آورد و ساخت اجزای سبک‌تر، کاهش مصرف سوخت در هنگام استفاده از موتور‌های جت و کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری را امکانپذیر می‌کند.

"دیل هاپکینز" (Dale Hopkins) از اعضای این تیم، می‌گوید: این پیشرفت، انقلابی در توسعه مواد است. انواع جدید مواد که مستحکم‌تر و سبک‌تر هستند نقشی کلیدی در رسیدن به هدف ناسا که تغییر آینده‌ی پرواز‌ها است، ایفا می‌کنند. پیش از این، افزایش مقاومت کششی توانایی مواد را در کشش و خم شدن پیش از اینکه بشکند کاهش می‌داد و به همین دلیل است که آلیاژ جدید ما قابل توجه است.

منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)