11.10.2022, 10:19
Сергей Васильев
1
1,4 тыс

Ученые получили керамику, которую можно расплавить

❋ 4.4

Новый композит на основе нитрида бора демонстрирует свойства обычной керамики, но при нагревании не трескается, а плавится, поэтому ему можно придать любую нужную форму.

©Matthew Modoono, Northeastern University / Автор: Александр Литвинов

Металлу и пластику легко придать любую нужную форму: при нагревании такие материалы становятся пластичными. В отличие от них, керамика сохраняет свою структуру и в лучшем случае разлетится на куски. Однако недавно ученые из американского Северо-Восточного университета продемонстрировали новый керамический материал, который можно формовать при высокой температуре.

Материал сложен из крошечных пластин нитрида бора, соединенных с помощью пленочного литья и скрепленных за счет фотополимеризации. Это позволяет получить композит, микроструктура которого обеспечивает пластичность при нагревании. Статья Рэндалла Эрба (Randall Erb) и его коллег опубликована в журнале Advanced Materials.

Как это иногда бывает в науке, открытие сделали почти случайно. Экспериментируя с новым керамическим материалом, ученые заметили, что в горячем огне газовой горелки он расплавился и выпал из крепления. Присмотревшись, они поняли, что, в отличие от обычной керамики, которая при сильном нагревании способна разве что расколоться, этот материал остался неповрежденным и лишь принял новую оплавленную форму, чего можно было бы ожидать скорее от пластика или металла.

©Matthew Modoono, Northeastern University

«Мы проделали это несколько раз и поняли, что можем контролировать деформацию. Мы попробовали формование под давлением, и оказалось, что материал легко ей поддается», — рассказал профессор Эрб. По словам ученых, микроструктура такой керамики позволяет ей очень эффективно проводить тепло, распределяя его по всему объему и расплавляясь, словно металл. Для дальнейших разработок и коммерциализации своего открытия авторы запустили стартап Fourier LLC и уже получили первые инвестиции.

Термоформуемая керамика может найти применение в электронике. Ей легко придать любую нужную форму и использовать для отвода тепла от разогревающихся микрочипов. Пока для этой цели используют металлические, обычно алюминиевые радиаторы. Однако при этом требуется учитывать, что металлы могут нарушать передачу радиоволн. Новый материал для них совершенно прозрачен и электричество не проводит. За счет нагрева и вибрации такой керамике можно придать необходимую форму, чтобы плотно нанести на микросхему для эффективного отвода лишнего тепла.

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

1 Комментарий
Плёночное литьё и фотополимеризация предполагают наличие органики в составе. Исходя из этого плавится не нитрид бора, а полимерное связующее.