Метал, що витримує температуру Сонця: проєкт DIADEM робить прорив у термоядерній енергетиці

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.

За матеріалами techno.nv.ua