Большинство современных сплавов с памятью формы — материалов, способных восстанавливать свою первоначальную форму, когда на них перестает действовать сила — имеют узкий температурный диапазон. Новый сплав на основе титана и алюминия преодолевает это ограничение, пишет Science Daily.

Исследовательская группа из Университета Тохоку применила передовые методы, в частности, конструктивную разработку сплавов и точный контроль микроструктуры. Используя фазовые диаграммы, исследователи смогли выбрать компоненты сплава и их пропорции. Кроме того, для достижения желаемых свойств материала они оптимизировали технологический режим и методы термической обработки.

Новый сплав, преимущественно состоящий из титана и алюминия, характеризуется низкой плотностью (4,36 × 10 в третьей степени кг на м-3) и высокой удельной прочностью (185 × 103 Па м3 на кг) при комнатной температуре, а также проявляет превосходную сверхупругость, то есть, способность к обратимой деформации, превышающую 7%. Это свойство сохраняется в материале в широком диапазоне температур, от криогенных 4,2 К до температур выше комнатной.

«Этот сплав первый в своем роде, который сохраняет сверхупругость в таком экстремальном диапазоне температур, оставаясь при этом легким и прочным, что открывает множество возможностей для практического применения, которые раньше были недоступны, — сказал профессор Сюй Шэн из Университета Тохоку. — Свойства сплава делают его идеальным для будущих космических миссий, например, для создания сверхупругих шин для луноходов, способных преодолевать экстремальные колебания температуры на поверхности Луны».

На протяжении трех лет на орбитальной станции «Тяньгун» китайские космонавты обстреливали частицы сплава в вакуумной камере лазерным лучом и фиксировали изменения, возникающие по мере их охлаждения. Собранные данные помогли создать новый материал: сплав ниобия-кремния, идеально подходящий для аэрокосмических двигателей.