Российские и китайские учёные-химики предсказали создание нового сверхтвёрдого материала для применения в бурении, машиностроении и других отраслях.
Предсказанный исследователями новый борид вольфрамаПо своим характеристикам этот материал лучше того, что используется сейчас — превзойдёт. Об итогах работы сообщается в научном издании. The Journal of Physical Chemistry Letters.
Высокотвердые материалы находят широкое применение: в бурении скважин, машиностроении, металлообработке, военной промышленности, хирургии и других областях. Алмаз — самый твердый известный материал, но для некоторых задач его использование нецелесообразно из-за высокой стоимости. Буровые головки для буровых установок уже долгое время изготавливают из материала… победитаКомпозит из карбида вольфрама с кобальтом, включающий синтетические алмазы.
Разработанный в тридцатых годах, материал получил свое название во время Великой Отечественной войны, когда из него делали наконечники противотанковых снарядов. За восемьдесят лет не нашлось материала, способного составить ему конкуренцию. Более твердые вещества либо нуждаются в высоких давлениях при синтезе, либо обладают значительно меньшей устойчивостью к растрескиванию.
Профессор Артем Оганов и его команда из Сколтеха разработали эволюционный алгоритм. USPEXСоздатели предсказали новый материал, синтезируемый под обычным давлением, способный соперничать с лучшим существующим по прочности и сопротивляемости трещинам.
Уступив победителю во втором пункте на 20%, новый материал превышает его по твердости на 50%. Новый материал — WB. 5, ранее неизвестное вещество. WB5Его просто получить при обычных обстоятельствах.
Перед обнаружением этого материала мы исследовали на компьютере много систем, предсказывая стабильные химические соединения и рассчитывая их свойства. Это были интересные вещества, но с победителем они не могли сравниться. В какой-то момент я даже подумал, что нам не удастся его превзойти, и не зря этот материал удерживал свою нишу почти столетие. И вдруг забрезжил свет на горизонте, и мы нашли уникальное соединение — WB. 5 — говорит руководитель проекта Артем Оганов.
«Вольфрам-бор был темой множества экспериментов и теорий, удивительно, что соединение появилось только сейчас», — отмечает руководитель проекта Александр Квашнин.
