علماء صينيون يفاجئون العالم بسيراميك يتحمل حرارة تصل لـ3600 درجة مئوية
علماء صينيون يفاجئون العالم بسيراميك يتحمل حرارة تصل لـ3600 درجة مئوية
ابتكر علماء صينيون مادة سيراميكية جديدة من الكربيد قادرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى 3600 درجة مئوية (6512 درجة فهرنهايت) في بيئة مؤكسدة، متجاوزة بذلك الحدود الحرارية الحالية في مجال الطيران فائق السرعة، وفق تقرير صحيفة South China Morning Post.
مادة خارقة للطيران النووي وفائق السرعة
هذه المادة الجديدة، المكونة من عناصر مثل الهافنيوم والتنتالوم والزركونيوم والتنغستن، تتميز بقدرتها على مقاومة الأكسدة حتى عند درجات حرارة مرتفعة جدًا، ما يجعلها مناسبة لتطبيقات الطائرات النووية، المركبات الفضائية، والمحركات فائقة السرعة.
ويعود الأداء المذهل للسيراميك إلى بنيته الفريدة متعددة الطبقات، حيث يشكل التنجستن الهيكل الأساسي المملوء بأكاسيد العناصر الأخرى، ما يمنع اختراق الأكسجين ويحمي المادة من التلف الحراري.
ابتكار في طرق الاختبار والتصنيع
استخدم الفريق منصة اختبار ليزرية عالية الإنتاجية لمراقبة خصائص المادة عند تسخينها إلى نحو 3800 درجة مئوية، متجاوزًا بذلك الطرق التقليدية مثل الاختبارات في أنفاق هوائية طويلة ومكلفة، كما يُستخدم الذكاء الاصطناعي لتحسين تصميم المادة ورفع أدائها الحراري والميكانيكي.
التطبيقات المستقبلية
يمكن استخدام هذا السيراميك كـ:
طبقة حماية خارجية للمركبات الفضائية
مكونات الطيران النووي والمحركات فائقة السرعة
أنظمة حماية الأسلحة والمعدات المتعرضة لحرارة شديدة
وحتى في صناعة أشباه الموصلات لحماية المكونات من إشعاع البلازما.
يعتبر هذا الابتكار الأول عالميًا الذي يسمح لمادة أساسية بالعمل عند حرارة تشغيل تصل إلى 3600 درجة مئوية، متجاوزًا حاجز 3000 درجة الذي شكّل تحديًا للصناعة لعقود.
