Мрія про термоядерну енергію — чисту, безпечну та практично безмежну — десятиліттями впиралася в невирішену проблему: відсутність матеріалів, здатних витримати екстремальні умови всередині реактора. Йдеться про температуру у
150 мільйонів градусів Цельсія, надпотужні магнітні поля та постійні удари нейтронів.
Серце термоядерного реактора потребує компонентів, що виконують дві протилежні функції: витримувати пекельний жар і миттєво відводити тепло. Для цього ідеально підходять вольфрам і мідь. Але виникає технологічний бар'єр: при нагріванні ці метали розширюються по-різному. Будь-яка спроба зварити їх закінчується катастрофою — матеріал просто розтріскується на стику.
Британський проєкт DIADEM, запущений у Ноттінгемському університеті, оголосив про прорив, який може змінити правила гри. У своїй лабораторії вчені знайшли спосіб поєднати вольфрам (для стійкості до спеки) з міддю (для ефективного охолодження).
Дослідники повністю відмовилися від традиційного зварювання. Замість з’єднання готових блоків вони використовують технологію багатометалевого лазерного спікання. Спеціальний 3D-принтер шар за шаром створює деталь, поступово змінюючи концентрацію металевих порошків.
У результаті виникає «плавний перехід» від 100% міді до 100% вольфраму. Така деталь не має слабкого місця — шва, тому вона витримує колосальні навантаження та «сонячні» температури без жодних деформацій.
Професор Річард Хейг, один із керівників проєкту, запевняє:
«Ця технологія відкриває двері для нового покоління інженерних рішень. Вони знайдуть застосування не лише в енергетиці, а й у виробництві двигунів для аерокосмічної галузі, створенні високотехнологічних медичних імплантів та потужних систем охолодження для суперкомп'ютерів».
Результати команди DIADEM довели: якщо ми не можемо знайти матеріал із потрібними властивостями в природі, ми можемо «надрукувати» його на молекулярному рівні. Це не просто успіх інженерії — це впевнений крок до того дня, коли «штучне сонце» стане звичайним джерелом світла у наших оселях.
Коментарі
Дописати коментар