توسعه ماده سرامیکی فوق سبک و مقاوم در برابر حرارت ۱۴۰۰ درجه

هواژل ساختاری مستحکم و قوی است که ۹۹ درصد حجم آن از هوا تشکیل شده و به همین خاطر تقریبا وزنی ندارد. این ماده در اشکال گوناگونی ساخته میشود که سرامیک یکی از آنها است.

هواژل سرامیکی به لطف وزن ناچیز و مقاومت فوق العاده در برابر حرارت در تجهیزات و ابزارهای صنعتی کاربرد دارد. با این حال شکنندگی نسبتا زیاد مانعی بر سر راه بکارگیری گسترده آن بود. حالا محققان دانشگاه UCLA نوع جدیدی از هواژل سرامیکی را توسعه داده اند که از انعطاف پذیری و استحکام بی نظیری حتی در صورت قرار گرفتن در معرض نوسانات دمایی گسترده برخوردار است. 

در این پروژه که با همکاری موسسات دیگری پیاده سازی شده هواژل از لایه های نازک مواد سرامیکی بر پایه نیترید بور ساخته شده که اتم های آن در الگوی شش ضلعی مرتب شده اند. این ماده از چنان مقاومتی برخوردار است که در برابر نوسانات دمایی بین منفی ۱۹۸ درجه تا ۹۰۰ درجه سلسیوس خم به ابرو نیاورده است. در مرحله بعد هواژل سرامیکی جدید برای یک هفته در معرض حرارت ۱۴۰۰ درجه قرار گرفته و در نهایت تنها یک درصد از مقاومت مکانیکی آن کاسته شده است.

نکته کلیدی در توسعه این مدل خاص در ساختار منحصر به فرد آن نهفته است. سرامیک های عادی پس از قرار گرفتن در معرض حرارت منبسط می شوند اما این هواژل می تواند به اندازه ای ۹۵ درصد از کل حجمش منقبض شود.

به گفته محققان پروژه این ساختار منحصر به فرد می تواند به توسعه نسل جدیدی از مواد فوق سبک و در عین حال بسیار مستحکم منجر شود. دوام بالا در برابر حرارت هواژل سرامیکی UCLA را به گزینه ای مناسب برای توسعه فضاپیما، خودرو و دیگر تجهیزات تخصصی بدل کرده است.