Az alakváltó repülőgépek még mindig a tudományos-fantasztikus filmek és könyvek tárgyai, a kutatóknak ugyanis nem sikerült olyan anyagot kifejleszteniük, amivel ezt a tulajdonságot el lehet érni. A létrehozott anyagok általában vagy erősek, vagy rugalmasak, a két feltétel egyszerre sosem teljesült. Ennek oka, hogy a rugalmasság csak az anyag gyengítésével érhető el, és ugyanez a helyzet visszafelé is.

A repülésben viszont mindennél fontosabb az anyagbiztonság, az utasok épségét ugyanis nem lehet a rugalmasság oltárán feláldozni. Pedig az ilyen repülőgépek gyorsabb és energiahatékonyabb szállítást eredményezne.

A japán Nemzeti Anyagtudományi Intézet kutatói most áttörést értek el: olyan, titánból és nikkelből készült ötvözetet állítottak elő, ami a jövőben segíthet az alakváltó repülőgépek, vagy a rendkívül erős mesterséges izmok létrehozásában – számolt be róla az Interesting Engineering. Az ötvözet acélszilárdságú, de a környezeti feltételek megváltozásakor gumiszerűen nyúlóssá válhat.

A tudósok már korábban rájöttek arra, hogy a titánból és nikkelből készült ötvözet egyszerre lehet rugalmas és erős, ugyanakkor az anyagnak volt egy komoly hátránya: csak bizonyos hőfokon mutatta ezt a tulajdonságot, ez pedig jelentősen korlátozza a használhatóságát. A japán kutatók viszont egy háromlépéses módszert dolgoztak ki annak érdekében, hogy az ötvözet ezeket a jellemzőket egy szélesebb hőmérsékleti spektrumon is mutassa.

A kutatók először deformálták az ötvözetet, és több mint 50 százalékkal megnyújtották, majd 300 Celsius-fokra hevítették, mielőtt ismét megnyújtották azt. Az utolsó lépésben a kutatók mindössze 12 százalékkal nyújtották meg az ötvözetet. Ez azonban elegendő volt ahhoz, hogy a folyamat végére az anyag képessé váljon a normál légköri nyomásnál körülbelül 18 000-szer nagyobb nyomást elviselni. Ennek köszönhetően a szilárdsága az acéléhoz hasonlítható, miközben 20-szor rugalmasabb annál.

Ennél is fontosabb, hogy a titán-nikkel ötvözet ezt a tulajdonságot mínusz 80 és 80 Celsius fok közötti hőmérsékleti tartományban is megtartotta. Az erről szóló publikáció a Nature-ben jelent meg.

A kutatók szerint a fejlesztésük sikere, hogy az anyagban vannak olyan pontok, ahol a molekulák úgy rendeződtek el, hogy inkább támogatják az anyag deformálódását, mintsem a törését. Mivel az ötvözet könnyen reprodukálható, így a kutatók szerint már nyitva is áll az út az ipari alkalmazása előtt. Ez pedig lehetővé teszi, hogy elinduljon az alakváltó repülőgépekkel kapcsolatos fejlesztés.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.