Ученые из Университета Северной Каролины разработали композитную металлическую пену, которая сочетает легкость с исключительной прочностью и термостойкостью. Этот материал демонстрирует устойчивость к многомиллионным циклам нагрузок даже при экстремальных температурах до 600 градусов Цельсия. Как пояснили ученые, структура CMF состоит из полых металлических сфер, интегрированных в твердую матрицу. Такая конструкция обеспечивает не только высокое отношение прочности к массе, но и эффективную теплоизоляцию, превосходящую по характеристикам обычную сталь.
В ходе испытаний образцы материала подвергались циклическим нагрузкам при различных температурных режимах. При 400°C композит выдержал более 1,3 миллиона циклов с переменным давлением от 6 до 60 МПа. Даже при максимальной температуре 600°C материал сохранял целостность после 1,2 миллиона циклов нагружения, причем тесты были прекращены до достижения предела усталости. Особенно впечатляет сравнение с традиционными материалами: в то время как монолитная нержавеющая сталь значительно теряет долговечность при высоких температурах, композитная пена сохраняет свои свойства неизменными.
Это открывает перспективы для применения CMF в областях, где надежность напрямую влияет на безопасность людей. Первоначально материал создавался для безопасной транспортировки опасных веществ, но его характеристики указывают на более широкий потенциал использования. Легкость и термостойкость делают CMF перспективным решением для авиационной промышленности, автомобилестроения, ядерной энергетики и защитных систем. Исследователи планируют сотрудничать с промышленными партнерами для дальнейшего внедрения разработки в различные отрасли.
Тем временем Ростех разработал высокотемпературный композит для межпланетных полетов.