Открыт простой способ создания керамических материалов нового поколения

Ученые разработали новые высокоэнтропийные оксиды, заложив основу для будущих технологий в области электроники и защитных материалов.

Ученые из Университета штата Пенсильвания разработали семь новых высокоэнтропийных оксидов. Эти соединения представляют собой особый вид керамических материалов, состоящих из пяти и более металлов. Они перспективны для использования в устройствах накопления энергии, электронных компонентах и защитных покрытиях будущего, пишет Phys.org.

«Мы целенаправленно регулировали содержание кислорода в атмосфере специальной печи в процессе синтеза, что позволило нам успешно стабилизировать металлы — железо и марганец — внутри керамической структуры, тогда как в обычных условиях атмосферного воздуха эта стабилизация оказалась бы невозможной», — объясняет Саид Альмишал, профессор из Университета штата Пенсильвания. 

Первым успехом стала стабилизация композиции, получившей название J52. Она включает марганец, железо, магний, кобальт и никель. Эффект стабилизации был достигнут за счет строгого контроля над уровнем кислорода в процессе синтеза. Затем, применив инновационные методики машинного обучения, способные оперативно оценивать тысячи вариаций состава, Альмишал сумел выявить еще шесть удачных сочетаний металлов, соответствующих критериям высокоэнтропийных оксидов. Работа велась совместно с группой студентов, проводивших экспериментальные исследования в лабораториях. Им удалось синтезировать массивные керамические зерна всех семи новых композиций, демонстрирующих стабильность и функциональность.