Vật liệu mới của NASA khỏe hơn 1.000 lần so với các hợp kim hiện nay

NASA cho biết trong một thông cáo báo chí rằng hợp kim kim loại mới được phát triển của họ sẽ được sử dụng trong ngành hàng không và thám hiểm không gian. Nó mạnh gấp 1.000 lần so với các hợp kim hiện đại mà họ đã tạo ra trước đó.

Để đối phó với những thách thức ngày càng lớn của sứ mệnh không gian, NASA luôn tìm kiếm các vật liệu mới có thể chịu đựng điều kiện khắc nghiệt của môi trường không gian. Vật liệu mới được đặt tên là GRX-810, nhóm nghiên cứu phân loại nó vào hợp kim tăng cường phân tán oxit (ODS). Đặc điểm của loại hợp kim này là có thể chịu được điều kiện khắc nghiệt trước khi đạt đến điểm đứt gãy.

Mô hình nghiên cứu mới

Đối với khám phá gần đây của mình, NASA đã chuyển sang mô hình hóa vật liệu để xác định khi kết hợp kim loại nào sẽ mang đến kết quả tối ưu. Trước đó, mô hình họ dùng là một quá trình thử và sai, thường mất nhiều năm làm việc để tìm ra vật liệu mới.

Bằng cách kết hợp mô hình vật liệu với sản xuất bồi đắp (in 3D), cơ quan vũ trụ có thể nhanh chóng xác định thành phần cần thiết của hợp kim mà họ mong muốn, qua đó giúp sản xuất nó nhanh hơn. Phương pháp này cho phép NASA tìm ra thành phần lý tưởng của hợp kim chỉ sau 30 lần mô phỏng.

“Trước đây phải trải qua nhiều lần thử và thất bại để đến với sản phẩm cuối nhưng giờ đây chúng tôi chỉ cần vài tuần hoặc vài tháng để tìm ra”, Dale Hopkins, phó giám đốc dự án Công cụ và Công nghệ Biến hình của NASA cho biết.

Đặc điểm của GRX-810

Hợp kim mới được chế tạo có thể chịu được nhiệt độ trên 1093 độ C và bền hơn gấp 1000 lần ở nhiệt độ cao hơn. Hợp kim này dễ uốn nhưng nó có độ linh hoạt gấp 3,5 lần khi kéo căng hoặc uốn cong trước khi bị gãy. Độ bền chống lại sự đứt gãy của GRX-810 cũng gấp đôi.

“Trước đây, việc gia tăng độ bền sẽ làm giảm khả năng kéo dài và uốn cong của vật liệu trước khi nó bị đứt, đó là lý do tại sao hợp kim mới của chúng tôi rất đáng tiềm năng", Hopkins nói thêm.

Trong thông cáo báo chí của mình, NASA cho biết tính linh hoạt của vật liệu mới sẽ giúp cải tiến hiệu suất, cho phép các nhà chế tạo đánh đổi những điều mà họ không thể cân nhắc trước đây.

Ngoài ra, để quá trình cải tiến vật liệu diễn ra nhanh chóng, việc sử dụng sản xuất bồi đắp (in 3D) đã giúp tiết kiệm chi phí đáng kể so với quy trình thông thường.

"Bước đột phá này mang tính cách mạng đối với ngành vật liệu không gian. Cùng với sự phát triển của công nghệ sẽ có nhiều vật liệu mới mạnh hơn và nhẹ hơn ra đời, đóng góp lớn cho khoa học hàng không vũ trụ”, Hopkins cho biết.