Иван Ортега

Магний-скандиевые сплавы оказались обладателями памяти формы, что делает их пригодными для использования в аэрокосмической индустрии и медицине.

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 <a href="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C" target="_blank">сверхпластичность</a>. Соответствующая <a href="http://science.sciencemag.org/content/353/6297/368" target="_blank">статья</a> 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. 
<div class="tiny-mce-plugin-embedvideo mceNonEditable">
<iframe src="https://www.youtube.com/embed/9UOFS02tJxo?feature=player_detailpage" width="640" height="360" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe> </div>
Исследователи полагают, что в первую очередь такие сплавы могут быть использованы как каркас для развёртывания надувных космических сооружений вроде модуля Bigelow Aerospace, недавно <a href="https://life.ru/t/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/414227/sploshnoie_naduvatielstvo" target="_blank">испытанного</a> 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.
<img class="" src="https://static.life.ru/posts/2016/07/882310/a992748f40fc97aaae7457213c2c7d4e__660x.gif" alt="" data-extra-description='&lt;p&gt;Фото: &amp;copy; &lt;a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Coronary_stent#/media/File:PTCA_stent_NIH.gif" target="_blank"&gt;wikipedia.org&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;'>
В ближайшее время учёные планируют добиться повышения рабочей температуры сплавов до уровня человеческого тела. Тогда магний-скандиевые материалы можно будет использовать для создания саморазвёртывающихся <a href="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%82" target="_blank">стентов</a>. 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.

c5fb6673db72f297caeba6b92b454637.jpg

Фото: &copy; <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Stent#/media/File:Covered_Stent_Graft.jpg" target="_blank">wikipedia.org</a>

Новости

В Японии создали легкий сверхпластичный сплав с памятью формы