Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab) и Национальной лаборатории Ок-Риджа провели исследование нового металлического сплава, который выявил его необычайно высокую пластичность (он ковкий и очень пластичный) и в то же время беспрецедентную прочность (устойчив к деформации). Этот сплав состоит из хрома, кобальта и никеля – CrCoNi.

На основании первых испытаний, проведенных на CrCoNi, было обнаружено, что его пластичность и прочность улучшаются при охлаждении сплава даже до температуры около -196oC. Однако последнее исследование, опубликованное в декабре 2022 года в журнале Science, подтверждено, что он способен выдерживать даже более низкие температуры (-253oC), где присутствует жидкий гелий. Это очень интересное явление, потому что для большинства других материалов эффект противоположный; например, сталь намного легче трескается при очень низких температурах. Химия.

Стоит отметить, что сплав CrCoNi относится к группе сплавов HEA (высокоэнтропийные сплавы). Их отличает тот факт, что они представляют собой смесь составляющих элементов в равных частях, а не с преобладанием одного элемента и меньшим количеством дополнительных элементов, как это имеет место для большинства используемых в настоящее время сплавов. Это оказывает значительное влияние на его экстраординарные свойства.

Уникальная прочность сплава CrCoNi при невероятно низких температурах может сделать его применимым в будущем, среди прочего, в объектах, перемещающихся в пространстве.

Чтобы показать хотя бы мельком эти изменения, мы подготовили сводку из десяти интересных открытий и событий 2021 года в области химии.

Прозрачное дерево (01.21)
Исследователи из Университета Мэриленда открыли новую технологию, позволяющую сделать древесину прозрачной. В прошлом предпринимались попытки сделать древесину прозрачной с помощью специальных химикатов для удаления лигнина. Однако основным недостатком было то, что это ослабило древесину.
фарба
Чернила для цифровой печати на фарфоре (03.21)
Методы производства керамики отличаются давними традициями. Однако с развитием технологий пришло время перемен и здесь. Цифровая окраска керамической плитки, которая может заменить классический метод глазурования, должна стать прорывом для этой отрасли. Узоры будут наноситься методом печати с высоким разрешением, благодаря чему можно будет получать не только различные цвета, но и различные текстуры, которые можно будет сравнить с тканями или деревом.

Решение было разработано итальянской компанией Metco, которая создала специальные экологически чистые чернила под названием ECO-INK для цифровой керамики. Предлагаемые чернила являются водными, поэтому не содержат органических растворителей, что способствует снижению как токсичности, так и углеродного следа продукта. Кроме того, краска может проникать на поверхность керамической плитки, тем самым устраняя необходимость в дополнительном защитном слое. Это приводит к более эффективному и устойчивому процессу. Более того, поверхность плитки становится более долговечной после нанесения ЭКО-ЧЕРНИЛ.

Как объявили сами производители, эта краска является настоящей революцией для химической промышленности.
Новый метод использует изменение лигнина. В начале процесса удаляются молекулы, ответственные за придание древесине цвета. Затем на его поверхность наносится специальный агент с перекисью водорода, который затем подвергается воздействию ультрафиолетового излучения (или естественного солнечного света). После этих обработок древесина приобретает белый цвет. Затем древесину замачивают в этаноле для более тщательной очистки. Наконец, поры заполняются бесцветной эпоксидной смолой, чтобы сделать материал гладким и почти идеально прозрачным. Это придает древесине свойства пропускать до 90% света, а материал в 50 раз прочнее обычного прозрачного материала. Он также легче и, прежде всего, прочнее стекла и обеспечивает лучшую изоляцию.

Это открытие может стать настоящей революцией для строительной отрасли и полностью изменить облик зданий в будущем. Также ведутся исследования в области технологически продвинутых прозрачных древесных материалов, которые, кроме того, будут чувствительны к прикосновениям и станут альтернативой различным типам дисплеев. Благодаря прочности, соответствующей характеристикам дерева, такие дисплеи зарекомендуют себя в суровых условиях, где стекло часто выходит из строя.