Бесплатная техническая библиотека. Статьи из журнала Наука и жизнь, 2015 г.

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива

Суперсплав, который сам себя укрепляет 06.07.2026

В материаловедении традиционно считалось, что чтобы сделать металл прочнее, нужно добавлять все больше дорогих легирующих элементов или применять сложную механическую обработку. Однако международная команда исследователей показала, что иногда достаточно дать атомам возможность самим выстроиться в идеально упорядоченную структуру. Результатом стал новый суперсплав, который в два раза прочнее стали и в три раза прочнее алюминия, и все это благодаря контролируемому процессу самоорганизации атомов, а не изменению химического состава.

Сплав состоит из пяти тугоплавких металлов в равных атомных долях: гафния, ниобия, тантала, титана и циркония. Ученые сначала расплавили смесь при высокой температуре, а затем выдерживали ее при относительно умеренной температуре около 550 °C. После примерно 32 часов такой "запекания" атомы успевали перестроиться в особую высокоупорядоченную структуру. Именно этот процесс позволил получить материал с исключительными механическими свойствами.

Новый сплав, относящийся к классу огнеупорных высокоэнтропийных сплавов (Refractory High-Entropy Alloy), демонстрирует сжимающий предел текучести более 2 гигапаскалей. При этом он сохраняет пластичность - не ломается хрупко, а способен деформироваться. Это важное преимущество, потому что обычно повышение прочности металлов приводит к потере гибкости и появлению хрупкости.

Ключевой вклад в исследование внесли материаловед Ю Чжан из Чунцинского университета и профессор Цзян-Фэн Нэ из Университета Монаша. Они объясняют, что вместо традиционного подхода "добавить больше элементов" ученые сосредоточились на третьем измерении - организации атомов во время производства. Благодаря точному контролю температуры и времени выдержки удалось создать почти бездефектную наноструктуру, в которой зерна металла выстроены в идеально плотные и связанные ряды.

Декан инженерного факультета Университета Монаша Яннис Вентикос отмечает, что на протяжении более ста лет развитие сплавов шло в основном путем изменения химического состава и методов обработки. Новый подход показывает, что можно целенаправленно проектировать, как именно атомы будут упорядочиваться внутри материала. Это открывает путь к созданию металлов с ранее недостижимым сочетанием прочности, пластичности и стабильности.

Важным преимуществом метода является его потенциальная экологичность и экономичность. Вместо того чтобы добавлять все больше редких и дорогих элементов, исследователи добиваются лучших свойств за счет оптимизации внутренней структуры сплава. Это может снизить расход ресурсов и уменьшить экологический след производства высокопрочных материалов.

Авторы работы видят широкие перспективы применения нового суперсплава в авиакосмической отрасли, энергетических системах и других областях, где требуются материалы, способные выдерживать экстремальные нагрузки и температуры. Однако исследование находится еще на ранней стадии. Ученым предстоит глубже понять механизмы самоорганизации атомов, чтобы адаптировать метод к другим системам сплавов и масштабировать технологию для промышленного использования.

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Загадки для взрослых и детей. Подборка статей

▪ статья MPEG-2 и нелинейный видеомонтаж. Просто о сложном. Искусство видео

▪ статья Что является причиной язвы желудка? Подробный ответ

▪ статья Работа на листовых ротационных машинах высокой печати. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Би-ампинг для магнитолы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Распределительные устройства напряжением до 1 кB переменного тока и до 1,5 кB постоянного тока. Установка распределительных устройств в производственных помещениях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте