Разработан новый техпроцесс быстрого изготовления деталей из металлического стекла.

Представьте себе материал, обладающий твердостью стекла, который можно изогнуть без разрушения подобно металлу. В начале 90-х годов такой материал был изобретен, онполучил название металлического стекла, который состоит из атомов металла, не выстроенных в упорядоченную кристаллическую структуру, а имеющий беспорядочную структуру, подобную структуре стекла. Существует несколько типов металлического стекла, некоторые из них прочнее, чем сталь и даже титан. Но широкому распространениюприменения такого материала препятствовали некоторые технологические ограничения процесса его производства. Теперь же, команда исследователей их Калифорнийского технологического института разработала новый технологический процесс, позволяющий формовать детали из металлического стекла столь же легко, как и из пластмассы.

В традиционном методе формования изделий из металлического стекла изначальный твердый сплав разогревается до температуры в 1000 градусов Цельсия. Естественно, чтометалл при этом плавится, превращаясь в жидкую форму, с температурой значительно превышающей температуру 500-600 градусов, являющейся температурой фазового перехода, ниже которой начинаются процессы формирования кристаллической решетки металла. Расплавленный металл выливается в специальные формы, где он быстро охлаждается ниже точки кристаллизации и вновь становится твердым, не успев сформировать кристаллическую решетку.

К сожалению, формы, в которые идет отливка расплавленного металла с температурой около 1000 градусов, быстро приходят в негодность и подлежат замене. Металлы в жидкомсостоянии в момент разлива в формы расплескиваются и охлаждаются неравномерно, успевая в некоторых местах сформировать кристаллическую решетку, что приводит к появлению структурных дефектов.

Пытаясь избежать вышеуказанных проблем, исследователи из Калифорнийского технологического института использовали процесс, известный как омический нагрев. Они запустили сквозь твердый металл электрический импульс длительностью 1 миллисекунду, имевший энергию в 1000 джоулей, в переводе на мощность это выходит 1 мегаватт энергии. Этот импульс разогрел металл до температуры в 550 градусов на время около половины миллисекунды. В этой точке металл"потерял"кристаллическую структуру, находясь в точке, выше температуры фазового перехода. Тепловая энергия была моментально отведена в окружающую среду, что вызвало быстрое охлаждение металла, который вновь приобрел твердый вид. Весь процесс занял около 40 миллисекунд времени.

Эта технология уже была запатентована и сейчас ведется ее доработка с целью начала коммерческого применения, которым будет заниматься дочерняя компания Калифорнийского технологического института Glassimetal Technology. Сообщение, описывающее данную технологию и области ее применения, было опубликовано в последнем выпуске журнала Science.

Источник

Новый европейский лазер будет настолько мощным, что сможет разорвать пространство и время.

Европейская комиссия одобрила строительство трех новых гигантских исследовательских лазеров и рассматривает возможность создания еще одного, самого мощного в мире лазера. Мощность импульса этого лазера в несколько сотен раз будет превышать моментальную мощность электрической энергии, вырабатываемой всей человеческой цивилизацией. Каждый из трех новых лазеров будет иметь импульсную мощность, находящуюся в диапазоне петаватта, а мощность четвертого лазера будет в два раза превосходить суммарную мощность первых трех лазеров. С помощью энергии импульсов этих лазеров ученые надеются переместить в реальный мир"виртуальные"неуловимые частицы, из которых состоит, согласно одной из теорий, вся материя и пространство Вселенной.

Пиковая импульсная мощность четвертого лазера проекта Extreme Light Infrastructure (ELI) будет получаться в результате сложения десяти лазерных лучей в один импульс, мощность которого будет составлять 200 петаватт. Это значение в 200 петаватт значительно превосходит суммарное количество энергии, производимой в настоящее время, и фактическипревосходит количество энергии, получаемой Землей от Солнца.

Конечно, такой лазер весьма существенно отличается от лазерной указки, которой балуются ваши дети. Единственный метод достичь таких значений уровня энергии импульса - сократить до безумно маленьких величин само время этого импульса. Импульс, мощностью 200 петаватт, продлиться всего 1.5x10^-14 секунды. Для сравнения, это время, требующееся свету на преодоление расстояния толщины человеческого волоса.

Первым, что будут исследовать ученые с помощью четвертого лазера - это одна из загадочных теорий квантовой физики, которая утверждает, что пространство состоит из возникающих ниоткуда частиц, которые возникают совершенно непредсказуемо, а время их существования настолько мало, что их не удается зарегистрировать никакими научными методами. Ученые надеются, что при таком уровне энергии, сосредоточенном в малой области пространства, нарушатся все законы физики и произойдет разрыв пространственно-временного континуума, разделение материи на вещество и антивещество и другие совершенно невероятные явления.

Несколько европейских стран претендовали на участие в проекте ELI в качестве места строительства новых лазеров. Один из трех первых лазеров будет строиться ЧешскойРеспублике а два других - в Венгрии и Румынии. Эти лазеры должны будут вступить в строй в 2015 году. Четвертый лазер, согласно планам, должен начать"разрывать пространство"в 2017 году, но где именно, пока это еще не решено.

Источник

Китайские ученые спроектировали работающий"силовой луч".

Силовой луч, тянущий луч - эта технология фигурирует в космических научно-фантастических произведениях уже давным-давно. И, как часто это мы наблюдаем, многие идеи,высказанные фантастами в последнее время, становятся реальностью благодаря усилиям ученых. Команда китайских ученых из Фуданьского университета в Шанхае (Fudan University) теоретически разработали метод, с помощью которого можно получить силу притяжения с помощью луча света лазера.

Конечно, используя такой луч, не получится захватить транспорт космических повстанцев. Это будет работать, да и то пока в теории, только на наноуровне, но достигнутый при этом эффект демонстрирует необычный разворот вектора действующей силы. Известно, что падающий поток света создает импульс силы, направленный в сторону распространения света, своеобразный толчок, этот принцип используют вошедшие недавно в моду космические аппараты с солнечными парусами. Используя специальную оптическую систему, удовлетворяющую нескольким условиям, ученым удалось превратить"толчок"в"притяжение".

Одним из условий работоспособности оптической системы является малая длительность импульса света, чем короче будет импульс, тем, как это ни парадоксально, будет величина"притягивающего"воздействия. Вторым основным условием является создание вокруг объекта, который предполагается"тянуть"сложного магнитного многополюсного поля, которое должно быть в возбужденном состоянии во время прихода импульса света. Если падающий под"правильным"углом свет рассеивается магнитным полем в"правильных"направлениях, то это создает отрицательный импульс силы, позволяя объекту быть притянутым к источнику света.

Сделанное открытие вряд ли приведет к появлению силовых лучей, установленных на спутниках, космических базах и военных кораблях. Но это вполне может использоваться на наноуровне для управления наночастицами и частями наномеханизмов, которые в будущем будут являться элементами более сложных электро-опто-микромеханических систем.

Более подробно об этом открытии, сделанном китайскими учеными, можно прочесть поэтому адресу.

Источник