Учёные НИТУ МИСИС с коллегами из Китая разработали материал, который сохраняет прочность при очень низких температурах. Уникальные свойства достигаются благодаря возможности к самонагреву. На сильном холоде структура металлов оказывается хрупкой, что не позволяет их использовать в особенных условиях, например, Арктике или космосе.

Новый композит решает эту проблему. Он состоит из чередующихся слоёв металла и металлического стекла. При появлении трещин происходят атомные скачки с выделением тепла. Оно локально повышает температуру материала, делая его пластичнее только в одной конкретной зоне, чтобы сохранить в целости всю структуру целиком.

Разработанный материал уже прошёл испытания, которые подтвердили, что такое нагревание действительно позволяет сохранять пластичность. В дальнейшем исследователи планируют улучшить характеристики композита и разработать радиационно-устойчивые версии, что актуально для работы в космосе. А для криогенной промышленности и арктической добычи ископаемых разработку можно применять уже сейчас.

Учёные из НИТУ МИСИС разработали новый тип керамики, совмещающий свойства металлов и керамических материалов. Он назван боридной керамикой, получается благодаря уникальному процессу нагрева и охлаждения компонентов, что придаёт ему прочность, устойчивость к высоким температурам и химическим воздействиям, а также хорошую теплопроводность и электропроводность. Этот материал можно использовать в авиации, машиностроении и производстве приборов.

Боридная керамика Fe2AlB2 имеет низкую себестоимость и изготавливается с использованием метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), что делает её пригодной для систем магнитного охлаждения и работы при очень низких температурах. Этот материал не уступает по качеству мировым аналогам, а в некоторых характеристиках даже превосходит их, что соответствует нуждам современной российской промышленности.

Традиционно материалы со слоистой структурой, как так называемые МАХ-фазы, используются для создания электронных компонентов и защитных покрытий. Боридная керамика, основанная на MAB-фазах, включает бор и металлы, такие как железо и алюминий. Эти материалы объединяют прочность керамики и проводимость металлов.

Специалисты НИТУ МИСИС придумали тончайшие магнитные микропровода для применения в смарт-имплантатах и бесконтактных медицинских датчиках. Благодаря этой разработке можно создавать высокочувствительные диагностические устройства, способные на ранних этапах выявлять такие проблемы с имплантатами, как отторжение или износ.

Эти микропровода, изготовленные из ферромагнитных материалов, обладают способностью менять свои магнитные характеристики при воздействии магнитного поля.

Когда микропровод подвергается механическому напряжению, например, растягивается, его магнитные свойства изменяются. Это делает их отличным выбором для создания датчиков, которые могут отслеживать нагрузку внутри организма.

Созданные микропровода заключены в стеклянную оболочку и могут быть изготовлены из железа, кобальта, хрома и других материалов, а по размеру они не толще волоса человека.

По мнению исследователей, такие провода станут незаменимыми в умных имплантатах и бесконтактных сенсорах для мониторинга человеческого организма.