Gelmėlaivių eros pradžia? Atrasta medžiaga, kuri neišsilydytų net Žemės branduolyje

Tam tikromis proporcijomis į viena sumaišytos hafnio, azoto ir anglies dalys įgytų fantastišką atsparumą karščiui – ši medžiaga būtų pajėgi atlaikyti net +4127°C kaitrą. Šios medžiagos lydymosi temperatūra būtų maždaug 200 laipsnių didesnė už bet kokios žinomos karščiui atsparios medžiagos lydymosi temperatūrą.

Palyginimui, atrastos medžiagos lydymosi temperatūra prilygsta maždaug 2/3 temperatūros Saulės paviršiuje – taigi, galbūt pajėgtų neišsilydyti vėsiausiuose mūsų žvaigždės sluoksniuose (tiesa, pirma kažkaip tektų įveikti milijonais laipsnių karštesnį Saulės vainiką). O štai išoriniame Žemės branduolyje temperatūra siekia apie +4027°C, taigi, yra maždaug 100 laipsnių mažesnė nei ištvertų naujoji supermedžiaga.

Karščiui ypač atsparią cheminių elementų kombinaciją mokslininkai atrado modeliuodami kompiuteriu – apskaičiuota, kad tokią medžiagą yra įmanoma sukurti. Jų tyrimo rezultatai publikuoti žurnale „Physical Review B“.

Iki šiol atspariausia karščiui medžiaga buvo hafnio, tantalo ir anglies lydinys. Tačiau naujausi kompiuteriniai skaičiavimai byloja, kad deramomis proporcijomis sumaišius hafnio, azoto ir anglies atomus (HfN_0,38C_0,51), gauta medžiaga ištvertų dar didesnį karštį. Mokslininkai mėgina pirmą kartą susintetinti tokią medžiagą, kad būtų galima atlikti pirmuosius laboratorinius eksperimentus.

Azotas ir anglis Žemėje toli gražu nėra retenybė, tačiau mažiau žinomas hafnis yra retas cheminis elementas. Kol kas mokslininkai nežino, ar tokia medžiaga, jei ją pavyktų susintetinti, būtų naudinga – net jei ji, kaip byloja kompiuterinis modeliavimas, sugebėtų atlaikyti pragariškas temperatūras.

„Lydymosi taškas yra ne vienintelė svarbiausia medžiagų savybė, – atkreipia dėmesį vienas tyrimo bendraautorių, Brauno universiteto inžinerijos profesorius Axelis van de Walle. – Reikės ir tam tikrų mechaninių savybių, atsparumo oksidavimuisi, daugybės kitų savybių. Tad visai gali būti, jog į šią medžiagą dėl kitų būtinųjų savybių tektų įmaišyti kitų elementų, todėl lydymosi temperatūra gali sumažėti. Tačiau turint tokį aukštą atskaitos taško įvertį, lieka daugiau laisvės modeliuoti ir modifikuoti šią medžiagą.“

Tokia medžiaga galėtų būti naudojama ne tik konstruojant gelmėlaivius į mūsų planetos centrą. Iš hafnio, azoto bei anglies lydinio būtų galima gaminti ypač efektyvius skydus nuo karščio, pritaikyti dujų turbinose, ypač dideliu greičiu skriejančių orlaivių korpusų gamyboje.