В Японии создали легкий сверхпластичный сплав с памятью формы
Фото: © wikipedia.org
Магний-скандиевые сплавы оказались обладателями памяти формы, что делает их пригодными для использования в аэрокосмической индустрии и медицине.
Учёные из Университета Тохоку (Япония) обнаружили, что ряд сплавов магния и скандия при нагреве возвращают себе исходную форму, а также демонстрируют сверхпластичность. Соответствующая статья опубликована в журнале Science.
Сплав, содержащий 18,3% скандия и 81,7% магния, при нагреве от -30 до нуля по Цельсию способен полностью восстановить форму после деформации. Близкий по таким качествам сплав никеля и алюминия имеет плотность в районе 6 граммов на кубический сантиметр, в то время как новый магний-скандиевый аналог — лишь два грамма на кубический сантиметр, что существенно меньше плотности алюминиевых сплавов, используемых в самолётостроении.
Исследователи полагают, что в первую очередь такие сплавы могут быть использованы как каркас для развёртывания надувных космических сооружений вроде модуля Bigelow Aerospace, недавно испытанного на МКС. Поскольку их плотность примерно втрое ниже, это позволит резко снизить массу каркаса модулей. В условиях космоса, где каждый килограмм, вынесенный на орбиту, стоит тысячи долларов, легкосплавная замена материалам с памятью формы может иметь огромное значение.
В зависимости от доли скандия точка восстановления после деформации у магний-скандиевых сплавов может колебаться от -150 градусов до нуля по Цельсию — то есть быть ниже, чем у любых других аналогов. В космосе работоспособность при сверхнизких температурах является весьма ценным качеством.
В ближайшее время учёные планируют добиться повышения рабочей температуры сплавов до уровня человеческого тела. Тогда магний-скандиевые материалы можно будет использовать для создания саморазвёртывающихся стентов. Стентом называют упругую конструкцию, помещаемую в просвет полых органов (кишечник, пищевод и так далее) и обеспечивающую расширение участка данного органа, суженного патологическим процессом.
Сегодня для извлекаемых стентов используют никель-титановые сплавы с памятью формы. Проблемой при этом является рестеноз — повторное сужение органа после извлечения стента. Выходом могло бы стать использование неизвлекаемого стента, который на протяжении недель или даже месяцев не давал бы нужному органу сузиться. Однако никель-титановые сплавы для этого непригодны.
