Физики поняли, как оставить сплав металлов пластичным при -186 градусах Цельсия

В межзвездном пространстве температура может опускаться до -270 градусов Цельсия, а на Земле при сильном охлаждении изучают материалы для квантовых технологий, сверхпроводимости, и хранят биологические образцы. Большинство металлов в таких условиях хоть и остаются прочными, становятся хрупкими. Это значит, что они выдерживают нагрузку, но не растяжения, сгибание и смену формы.

Противоположность хрупкости — пластичность, способность выдерживать растяжение. У золота эта характеристика высокая, поэтому его можно раскатывать в тончайшие листы и проволоки.

В новом исследовании физики рассказали, как заставили сплав на основе кобальта, никеля и ванадия оставаться и прочным, и пластичным при низких температурах. Подробности процесса исследователи описали в статье в журнале Nature.

Физики впервые сняли молекулярный «электронный лед» Ученые долго не могли получить изображения молекулярного электронного льда, потому что используемые методики разрушали объект исследования. Та же группа, что доказала существование электронного кри… naked-science.ru

Традиционные методы упрочнения сплавов не приносили достаточно значимых результатов для соединений, используемых в экстремальном холоде. Физики создали новый способ проектирования металлических сплавов. В процессе внутри формируются два типа упорядоченных атомных структур. Одни сформировали химически, вторые — механически.

Химически созданные структуры назвали субнанометровая организация близкого порядка. Она выглядит как крошечные островки упорядоченных атомов, сформированные в основном воздействием температуры. Созданная механическими методами структура — нанометровая организация дальнего порядка. Их сочетание позволило атомам внутри сплава самоорганизоваться на нескольких масштабах.

Свойства сплавов при температуре 87 Кельвинов / © Nature, 2025. DOI: 10.1038/s41586-025-09458-1

Полученный в результате экспериментов сплав на основе кобальта, никеля и ванадия исключительно прочен и вязок при температурах до -186 градусов Цельсия (87 Кельвинов). Ученые считают, что их разработка сможет применяться прежде всего в аэрокосмической индустрии, но также найдет множество применений и в других отраслях на Земле.

Он позволит создавать более прочные космические аппараты и более безопасную и надежную инфраструктуру — трубы и резервуары для сжиженного природного газа. А описанный в статье подход к проектированию материалов пригодится и для других типов сплавов.

Физики создали автономный холодильник с тепловой ванной для квантовых компьютеров Чем ниже температура кубитов в квантовом компьютере, тем эффективнее он проводит вычисления. С приближением к абсолютному нулю охлаждение на каждый милликельвин дается ученым все сложнее. Команда и… naked-science.ru

«Наши результаты подчеркивают влияние дуплексного химического упорядочивания на механические свойства сложных сплавов и предлагают руководства для управления этими состояниями упорядочивания, чтобы улучшить их механические характеристики для криогенных применений», — написал Шань-Дун Ту (Shan-Tung Tu), один из авторов исследования.