Человек - хитроумное и очень изобретательное существо. Только до сих пор большая часть его придумок и задумок пропадала зря, так как от прозрения и интуиции до воплощения в реальность мог пролегать очень неблизкий путь. Таков всякий путь, основанный на древнем методе "проб и ошибок". Современные компьютеры значительно сократили его, позволив быстро проиграть все возможные сценарии такого воплощения, сравнить их между собой и выбрать наилучшее. Этим и воспользовались ученые из Производственно-исследовательской лаборатории Toyota и Токийского университета. Группа Такаши Сайто (Takashi Saito) использовала новую компьютерную методику для создания совершенно новой группы сверхсплавов с замечательными свойствами: сверхпрочностью и сверхэластичностью. Об этом ученые доложили в журнале Science (Vol. 300, P. 464, 2003).

Обычно материаловедам приходится перепробовать миллионы вариантов комбинаций металлов, чтобы получить сплав с желаемыми свойствами. Удовольствие это очень дорогое, даже в случае "выпадения выигрышной комбинации". А если не выпадет?

Сайто и коллеги решили использовать для моделирования сразу три основных величины: соотношение электрон/атом; "порядок связи", который представляет среднюю силу связи между атомами, и энергетический уровень d-электрона. При моделировании в качестве основы был выбран титан. В число остальных компонентов сплава входили тантал, ниобий, цирконий, ванадий и кислород. Оказалось, что наилучшие свойства сплава достигались, когда все три указанные величины имели значение 4,24. Такие сплавы, в частности, не расширялись при нагревании и были очень прочные, сверхэластичные и сверхпластичные, так как могли растягиваться без всякой деформации.

Предполагается, что материалы с такими свойствами найдут применение при создании высокоточных инструментов и медицинского оборудования.

Сергей САНЬКО,
[email protected]