27.07.2022, 12:59
Сергей Васильев
548

Новый керамический материал светится при деформации

Твердая стеклокерамика остается прозрачной, но начинает люминесцировать под действием механического стресса.

©Lothar Wondraczek, Friedrich Schiller University Jena / Автор: Артем Фомин

Немецкие ученые создали прозрачную и твердую стеклокерамику, которая люминесцирует под механическим напряжением. Такой материал может стать основой для датчиков, отслеживающих деформации мостов и другой инфраструктуры и при этом вообще не потребляющих энергии. Разработчики из Йенского университета имени Фридриха Шиллера пишут об этом в статье, опубликованной в журнале Optical Materials Express.

Специальный выпуск журнала посвящен Международному году стекла, которым ООН объявила 2022-й, чтобы отдать должное важности этого материала в истории и сегодняшнем дне человечества. Новинка, представленная Лотаром Вондрачеком (Lothar Wondraczek) и его коллегами, также получена на этой основе: стеклокерамические материалы используют стекло с добавлением кристаллов других минералов. В них сочетаются аморфная и кристаллическая фазы с разными характеристиками, что придает стеклокерамике новые полезные свойства — от расцветки до твердости и теплопроводности.

В новом материале используется стекло германата калия с добавлением кристаллов галлата цинка (ZGO), допированных хромом и гомогенно, равномерно распределенных по всему объему. Размеры кристаллов настолько малы, что никак не влияют на прозрачность стекла. Вместе с тем они придают стеклокерамике механолюминесцентные свойства — способность излучать под действием давления или другого механического стресса. Эксперименты показали, что эти свойства сохраняются со временем, а яркость свечения прямо коррелирует с приложенной силой.

Как отмечают авторы работы, до сих пор такие материалы существовали в основном в виде порошков, не слишком удобных для практического применения. В отличие от них, стеклокерамике можно придать любые устойчивые формы — от плоских до вытянутого тонкого волокна — и использовать в самых разных областях. Ученые предполагают, что новый материал может найти применение в качестве датчика, отслеживающего движения «конечностей» роботов или напряжения, возникающие в объектах инфраструктуры. Возможно, появятся даже новые осветительные приборы, светящиеся под давлением.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

18 сентября, 12:02
Любовь С.

Газовый гигант Elias 2-24b успел набрать массу Юпитера менее чем за миллион лет. Поскольку планета еще формируется, причем довольно далеко от своей звезды, объяснить столь быстрый рост трудно.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий