كشف باحثون روس عن تقنية هندسية متطورة تهدف إلى تطوير سبائك التيتانيوم المستخدمة في هياكل الطائرات والسيارات، حيث تمنح هذه الطريقة المبتكرة المواد قدرة فائقة على امتصاص الصدمات عالية السرعة مع الحفاظ على وزن خفيف. وتعتمد هذه التقنية على معالجة كيميائية دقيقة ترفع من كفاءة الأداء الميكانيكي للمركبات بشكل عام.
واوضحت اولغا غفوزديفا، الاستاذة المشاركة في مركز المواد الجديدة، ان سطح المادة يكتسب صلابة استثنائية من جهة الصدمة بينما يحتفظ بمرونة عالية في الداخل، مما يمنع انتشار الشقوق ويمنحها بنية متدرجة فريدة من نوعها. واضافت ان هذا التباين في الخصائص يوفر حماية ديناميكية تتفوق على المواد التقليدية المستخدمة حاليا في الصناعات الثقيلة.
وبينت الدراسة ان العنصر الجوهري في هذا الابتكار يكمن في التحكم بعملية تغلغل الهيدروجين القابل للعكس داخل السبيكة، اذ يتم ضبط درجات الحرارة والوقت بدقة متناهية للحصول على بنية غير متجانسة ومثالية للمقاومة. واكد الباحثون ان هذه العملية تجعل المادة متراصة تماما وتلغي مخاطر الانفصال التي تعاني منها انظمة الحماية متعددة الطبقات مثل السيراميك والمواد المركبة الاخرى.
مستقبل واعد للصناعات الدفاعية والنقل
وشدد المبتكرون على ان استبدال المواد التقليدية بهذه السبائك المتطورة سيسهم في تحسين حماية الطائرات والمركبات البرية دون زيادة الوزن، مما يحافظ على سهولة التحكم وكفاءة استهلاك الوقود اثناء العمليات التشغيلية المختلفة. واشاروا الى ان هذا التصميم المبسط يقلل من احتمالات الفشل الهيكلي تحت الاحمال العالية.
واكد الفريق العلمي ان النماذج الاولية قد اجتازت بالفعل كافة الاختبارات المعملية الضرورية بنجاح، مما يمهد الطريق نحو الانتقال لمراحل الانتاج الواسع. واضافوا ان العمل يجري حاليا على تحسين تفاصيل التقنية لضمان خفض التكاليف الصناعية وجعلها متاحة للتطبيقات التجارية والعسكرية على نطاق واسع في المستقبل القريب.
