Nowe badanie: odkrycie "genomu materiałowego" otwiera drogę do projektów następnej generacji

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu w Sydney opracowali nową metodę obserwacji kryształów pod mikroskopem. Technika ta pozwala wykrywać bardzo drobne zmiany w strukturze materiałów na poziomie atomowym. Może to pomóc w tworzeniu mocniejszych i lżejszych metali oraz lepszych półprzewodników dla przyszłych technologii.

Profesor Simon Ringer z Wydziału Inżynierii Lotniczej, Mechanicznej i Mechatronicznej kierował badaniami. Zespół badawczy zastosował tomografię z sonda atomową (APT) do analizy krótkiego zasięgu uporządkowania atomów (SRO) w materiałach. Ta metoda stanowi istotny krok w zrozumieniu struktury atomowej materiałów.

Oto kilka kluczowych punktów:

• APT pozwala wizualizować atomy w trójwymiarze.
• SRO jest kluczowe dla rozwoju innowacyjnych materiałów.
• Odkrycia te mogą mieć wpływ na stal, półprzewodniki i magnesy.

Badanie dotyczyło stopów wysokiej entropii (HEA), które zyskują na popularności w zaawansowanych zastosowaniach inżynieryjnych. Mogą być wykorzystywane w silnikach odrzutowych, elektrowniach i reaktorach jądrowych. Naukowcy dążą do stworzenia stopów zdolnych do wytrzymywania wysokich temperatur i promieniowania.

Dr Mengwei He, pracownik naukowy w tej samej instytucji, podkreślił znaczenie tego odkrycia. Zaznaczył, że zmieniło ono sposób, w jaki projektują materiały. Dzięki pomiarom i zrozumieniu krótkiego zasięgu uporządkowania (SRO) mogą obserwować, jak zmiany na poziomie atomowym wpływają na wydajność materiałów.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:05

Wikingowie: pionierzy arktycznych szlaków handlowych kością słoniową

Zespół badał stopy na bazie kobaltu, chromu i niklu oraz wpływ różnych obróbek cieplnych na ich strukturę. Dr Andrew Breen, starszy badacz, określił to jako znaczący postęp. Stworzyli praktyczne metody i narzędzia komputerowe do pomiaru tych zmian.

Profesor Ringer stwierdził, że wcześniej mierzenie SRO było trudne, ponieważ struktury atomowe są zbyt małe dla zwykłych mikroskopów. Nowa technika APT rozwiązuje te problemy i oferuje szczegółowe widoki na poziomie atomowym.

Dr. Will Davids, obecnie związany z firmą inżynieryjną Infravue, stwierdził, że wyniki są fascynujące. Zespół udowodnił, że potrafią mierzyć SRO w stopach z wieloma składnikami. To odkrycie może przynieść korzyści społeczności naukowców i inżynierów zajmujących się materiałoznawstwem.

Nowa metoda umożliwia naukowcom bardziej precyzyjne symulowanie, modelowanie i przewidywanie zachowania materiałów. SRO dostarcza istotnych informacji o pobliskich strukturach atomowych. Te dane są kluczowe dla tworzenia materiałów o określonych właściwościach, takich jak wytrzymałość.

Podsumowując, niniejsze badanie stanowi istotny krok naprzód w nauce o materiałach. Naukowcy mogą teraz lepiej zrozumieć wzajemne relacje atomowe w kryształach. Otwiera to wiele możliwości tworzenia materiałów, które są mocniejsze, lżejsze i bardziej wydajne.