محققان آزمایشگاه ملی آیداهو(Idaho) روش جدیدی را برای ساخت ابرآلیاژهای مقاوم در برابر حرارت و افزایش عمر مفید آنها کشف کرده‌اند. یک قرن است که مهندسان در حال ایجاد ساختارهای مختلف در سطح کلان و کوچک هستند که در تعدادی از صنایع، تحول ایجاد کرده است و در هیچ زمینه‌ای آشکارتر از ایجاد ابرمواد تلاش نشده است. در کنار ابررساناها با کاربردهای فراوان که همچنان در حال ظهور و تحقیق و توسعه هستند، ابرآلیاژها یا سوپرآلیاژها نیز که در موتورهای جت استفاده می‌شوند و در چاپ سه بعدی پره‌های توربین‌ها نیز کاربرد دارند، در حال توسعه هستند.
در حال حاضر، گروهی از محققان آزمایشگاه ملی آیداهو معتقدند که یک ابرآلیاژ تولید کرده‌اند که بیش از توانایی هرگونه ابرآلیاژ دیگر ظرفیت دارد و دارای مقاومت حرارتی 6 برابری نسبت به بهترین هم‌نوع خود است. ضمن اینکه عمر مفید آن را تا هزاران ساعت بهبود بخشیده‌اند.
محققان برای رسیدن به نتایج مورد نظر خود، روش‌های گرمایش و سرمایش مربوط به آلیاژهای با کارایی بالا را تغییر دادند که اساسا ریزساختار آن را تغییر دادند. نتیجه اینکه موادی با شش برابر مقاومت بیشتر در برابر حرارت توسعه یافت.
“سوبهاشیش مهر” دانشمند مواد در آزمایشگاه ملی آیداهو و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: ما به یک راه جدید برای ساخت یک ابرآلیاژ رسیدیم که در برابر حرارت بسیار مقاوم است. از این ابرآلیاژ می‌توان در ژنراتورهای برق، موتور موشک‌ها و دیگر نقاط مفید استفاده کرد.
محققان در مطالعات شبیه‌سازی کامپیوتری با استفاده از این ابرآلیاژ پیش‌بینی کردند که مقاومت این ابرآلیاژ در مقابل حرارت، بعد از سپری کردن حدود 20 هزار ساعت می‌شکند.
این ساختار می‌تواند نقش مهمی در تعیین خواص مواد ایفا کند. بر اساس روش‌های کاربردی در این مطالعه، تیم به این نتیجه رسید که طراحی این مواد دارای توان بالقوه‌ای برای ثبات در دمای بالا توسط مواد فلزی تقویت شده است.
از نظر مزایای فوق العاده‌ای که ابرآلیاژها ارائه می‌دهند، یک برنامه کاربردی که محققان خاطرنشان می‌کنند، استفاده از این ابرآلیاژ در ژنراتورهای الکتریکی است، زیرا تحمل و قدرت بالای آنها در مقابله با حرارت باعث می‌شود که آنها بهتر از سایر مواد موجود باشند.
محققان همچنین استدلال می‌کنند که خواص این مواد قابل تنظیم است و به عملکرد آنها در برنامه‌های مختلف کمک می‌کند.
اطلاعات مربوط به این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.