Sasvim slučajno otkriven materijal koji se na toplini ne rasteže
Skupina istraživača iz Australije istraživala je nove materijale za primjenu u baterijama, kada su otkrili kombinaciju koja nije pokazivala gotovo nikakvu promjenu oblika na širokom rasponu temperatura
Znanstvenici s australskog sveučilišta Novi Južni Wales slučajno su došli do otkrića koje bi moglo pokrenuti revoluciju u industriji materijala. Radeći na projektu razvoja novih baterija i istražujući kombinacije materijala za njih, došli su do zapanjujućeg otkrića – jedna slitina koju su proizveli nije pokazivala gotovo nikakvu sklonost promjeni volumena (termalnu ekspanziju odnosno toplinsko rastezanje) pri vrlo širokom rasponu temperatura.
Nulta toplinska ekspanzija
Njihovo ispitivanje potvrdilo je da ovaj materijal, koji je kombinacija kisika, aluminija, volframa i skandija, ima svojstvo koje se na engleskom opisuje kao ZTE (zero thermal expansion) – i to sve od temperature od 4 pa do 1.400 Kelvina. To je, ako vam je lakše zamisliti u stupnjevima Celzija, raspon od -269,15 °C pa sve do 1126,85 °C.
ZTE je vrlo rijetko fizikalno svojstvo, a materijal koji nije podložan toplinskom rastezanju mogao bi imati vrlo široku primjenu u elektroničkim uređajima, u svemirskoj i aeronautičkoj tehnologiji, ali je od velikog interesa i za znanstvenike koji će ga sigurno htjeti istražiti na fundamentalnoj razini.
Ovaj novi materijal opisuje se kao ortorompski kristalni sustav formule Sc1.5Al0.5W3O12, a njegovi izumitelji još mu nisu dali neko pamtljivije komercijalno ime. Za sada kažu da je tek riječ o jednom od toplinski najstabilnijih poznatih materijala, a koeficijenti toplinskog rastezanja su mu, u svim smjerovima unutar kristalne rešetke, iznimno niski, reda veličine 10–8.
Za svemirsku tehnologiju
Istraživači nisu sigurni zbog čega upravo ova kombinacija elemenata u ovoj strukturi pokazuje nultu toplinsku ekspanziju i poručuju da rade na daljnjim istraživanjima kako bi shvatili unutarnje mehanizme svojeg otkrića. Isto tako, najavili su i da će pokušati rijetki i skupi element skandij zamijeniti s nekim drugim, jeftinijim i dostupnijim elementom, a da pritom zadrže ista svojstva ovog ZTE materijala.
Kao moguća primjena svakako se spominje potencijal izrade svemirskih letjelica koje moraju pretrpjeti visoke temperature kod lansiranja i ulaska u atmosferu, ali i apsolutnu nulu u svemiru. Dodatni će izazov biti i načiniti varijantu ovog materijala koja će biti dovoljno čvrsta za ovakve primjene.
