Российские учёные превратили алюминий в сталь

Ученые Национального исследовательского технологического университета МИСиС при помощи нанотрубок и наносфер сумели придать алюминию характеристики стали.

Главой коллектива является профессор Дмитрий Гольберг. Он, окончив МИСиС с красным дипломом, в 1993 году перебрался работать в Японию, и теперь является директором Центра нанотрубок Национального института материаловедения в Цукубе. Добившись выдающихся результатов за рубежом, он вернулся к работе в России по двухлетней программе мегагрантов правительства РФ. Согласно программе, ведущие учёные мира могут создавать лаборатории и вести научные исследования не только на базе российских вузов, но и академий наук.

Финансирование в размере 150 миллионов рублей, полученное в 2011 году, позволило приобрести массу важного для научной работы оборудования, в том числе электронный микроскоп. На технику была потрачена основная часть мегагранта. Зато новые приборы позволяют российским учёным конкурировать с ведущими мировыми научными центрами.

Теперь исследователи МИСиС занимаются разработкой «материала мечты» - перспективного композита на основе алюминия более прочного, чем самая прочная сталь, и при этом более лёгкого, чем традиционный алюминий. В мире всего два научных центра, настолько значительно продвинувшихся в исследованиях по данной теме - в России в МИСиС и в Японии в Цукубе.

Под руководством профессора команда учёных университета разработала материал на основе алюминия, такой же лёгкий, как и этот металл, но почти в 25 раз более прочный, что позволяет сопоставлять его со сталью. Это стало возможным благодаря уникальной для России и новой в мире технологии упрочнения материалов с помощью нанотрубок нитрида бора.

В ближайшей перспективе исследователи из России намерены превысить прочность стали в 2-3 раза.

«Наш проект наполовину посвящён нанотехнологиям, наполовину - металлургии. В научном плане мы нащупали методы получения композитов, состоящих из лёгкого металла и очень прочной части из нанотрубок или наночастиц нитрида бора. Мы уже делаем несколько видов этих композитов.

Первый - когда нанокомпозиты создаются путём напыления металла на нанотрубки. Второй - когда смешиваются порошки и делается тонкая лента, которая выглядит как обычная алюминиевая, но в неё внедрены наноструктуры. Причём прочность этих структур превышает сталь в 50 раз. То есть достаточно немного добавить этих упрочняющих волокон в материал и тот становится намного прочнее», - отмечает Гольберг.

Сейчас университет подал заявку на продление мегагранта на два года с финансированием в 60 миллионов рублей. Половину этой суммы по условиям конкурса должен выделить МИСиС. «Поскольку мы закупили основное оборудование, то нам уже не придётся делать такие капитальные вложения. Можем направлять основную часть средств на реактивы, материалы, чтобы увеличить производство», - рассказывает профессор.

«Материал мечты» открывает новую ступень развития для автомобилестроения, авиации, космической отрасли, поскольку при значительном росте прочностных, термических характеристик происходит радикальное снижение веса техники, что позволяет перевозить большее число людей или объёмы грузов на большие расстояния, сокращать затраты топлива. Также такой материал найдёт применение и в биомедицинских технологиях.