Космическое стекло


Мировой экономический кризис не останавливает активные инновационные разработки в области космических исследований. Металлическое стекло «со странными свойствами», впервые изобретенное в 1960 году Полом Дювецом, похоже, наконец обрело достойное применение. Его обновленный состав планируется использовать при создании космических роботов-исследователей. О новом материале и проекте НАСА по космической роботизации, рассказывает портал ОКНА МЕДИА.
фото: металлическое стекло обладает свойствами и металла, и стекла
фото: металлическое стекло обладает свойствами и металла, и стекла

Объемное металлическое стекло как футуристический объект

Когда Пол Дювец в 1960 году выливал расплавленный горячий состав на основе металла и наблюдал за его свойствами при резком охлаждении, ему и в голову не могло прийти, что данное необычное изобретение вдохновит не только футуристический кинематограф, но и станет реальной основой для новых космических программ.


рвоначально полученный Дювецом состав был крайне хрупким и ломким. Он назывался сверхбыстрозамороженным, поскольку вырабатывался при резких скачках температур и одновременном литье состава на стремительно вращающийся медный цилиндр. Охлаждение происходило со скоростью 10 000 000 К/с.
фото: невероятный материал будущего - аморфный металл - или металлическое стекло
фото: невероятный материал будущего — аморфный металл — или металлическое стекло 

Аморфность как главное свойство сразу определило новый материал. Название  «объемное металлическое стекло» возникло в 70-е годы для обозначения новых макроскопических палладиевых сплавов объемом 1 мм с трехмерной структурой. Такое наименование было дано, поскольку сплав был только в основе своей металлическим, а его ключевым свойством была текучесть, или склонность к стеклованию, как ее называли экспериментаторы. По сути, металлическое стекло — это двухфазная структура «стекло –металл», где композит на основе металла или соединений различных металлов непрерывно переходит в стекловидное состояние при охлаждении и претерпевает обратное превращение в застывший металл при следующем затем нагревании с достаточно высокой скоростью процесса нагрева. 

фото: разные варианты поверхностей металлическго стекла
фото: разные варианты поверхностей металлического стекла — состав после застывания

Впоследствии эта способность сплава к метаморфозам натолкнула художников, сценаристов и режиссера культового фильма оТерминаторе на создание образа самогенерирующихся роботов-убийц из текучего металлического стекла. Однако практическое применение состава до сих пор был крайне узким, и находилось в основном в области микроштамповки. Еще недавно рассуждения о том, что объемное металлическое стекло может быть использовано в космической промышленности носили исключительно «предположительный» характер.

Металлическое стекло: практическое применение — Космос 

На сегодня НАСА является первой организацией, где объемное металлическое стекло, или BMG, станет участником крупномасштабной космической программы по роботизации Вселенной. Основная сложность при работе с металлическим стеклом заключается в рецептуре: состав остается хрупким, если не найти филигранную пропорцию между металлами-участниками сплава. Также предотвратить образование трещин помогает кристаллизация с помощью специальных веществ, которые, формируя кристаллические решетки, скрепляют полосы скольжения внутри сплава и не дают ему «ломаться». До сих пор эксперименты  с металлическим стеклом позволяли использовать его в микроэлектромеханических системах (МЭМС), при прозводстве имплантов и хирургических инструментов.

Сжать нельзя растянуть: удивительные свойства BMG 

фото: металлическое стекло на сломе
фото: металлическое стекло на сломе 

Наряду с хрупкостью – проблемой, которую предстоит решать и решить создателям космических роботов, — металлическое стекло обладает почти сверхестественной гибкостью, высокими антикоррозийными показателями и  даже самовосстанавливающимися свойствами после снятия прилагаемой нагрузки – почти как в кино. Интересной «слабостью» BMG является его неустойчивость  к  различного рода растяжениям. Однако при смене толщины до  показателя < 10 нм образцы становятся гораздо более устойчивыми к деформациям, чем при толщине < 1 мм, что также называется «странным свойством» металлического стекла. Пока ученые работают с трехмерными микромоделями из металлического стекла и бдумывают пути снижения себестоимости использования состава для его широкого применения в производстве и промышленности, американское космическое агентство заявило о создании роботов-исследователей на основе BMG.

Терминатор в реальном Космосе 


фото: несмотря на фантастичность, фильм отразил главные свойства BMG - он легко плавится и прочно застывает
фото: несмотря на фантастичность, фильм отразил главные свойства BMG — он легко плавится и быстро и прочно застывает

В отличие от шутливого киношного прототипа конструкции НАСА нацелены исключительно на мирные программы покорения космических пространств. Устойчивость и «хорошее поведение» образцов из BMG при сжатии позволяет использовать сплав для создания роботов, нацеленных на работу с очень холодными объектами. Это важно для работы космических роверов Curiosity , которые не могут работать на смазке без подогрева, а процесс нагревания на данный момент стал слишком затратным.

Металлическое стекло позволяет сконструировать своеобразный защитный панцирь, который будет предохранять машины от холодных температур и позволит существенно снизить энергозатраты на подогрев. Гибкость металлического стекла позволяет ему при нагревании обтекать любые формы и поверхности и потому его защитные функции могут использовать практически для любых изделий любой формы. Использование веществ для кристаллизации состава и рандомизация атомов в сплаве повышает его защитные свойства и делает нечувствительным к нагрузкам. Одним из минусов пока остается большой вес сплава и готовой конструкции из него.


Металлическое стекло в России и сотрудничество с НАСА 

В России инновационный высокотехнологичный материал BMG начнут разрабатывать в университете НИТУ «МИСиС» на базе лаборатории «Перспективные энергоэффективные материалы». Под руководством Акихиса Иноуэ (Akihisa Inoue), профессора университета Тохоку (Япония), который является признанным мировым экспертом в сфере материаловедения и металлического стекла, будет проходить разработка усовершенствованного металлического стекла, которое, по заявлениям ученых, по прочности будет превосходить сталь. Вполне возможно, что в перспективе русские и американские ученые создадут совместную космическую программу, где будет задействован BMG.

Сегодня, несмотря на экономические санкции и сложности на российско-американском политическом ландшафте, сотрудничество США  России в области исследования космоса продолжается. Одним из интересных экспериментов станет наземная программа изучения человека во время длительной изоляции с целью подготовки астронавтов к пребыванию на инопланетных станциях, например, на Марсе или Луне, при участии Института медико-биологических проблем Российской Академии Наук.

О программе подробно рассказал в своем интервью одному из российских новостных агентств 6 декабря директор программы по изучению человека в НАСА Уильям Палоски.

Программа Марсианин и металлическое стекло 

фото: ровер Curiosity, в конструкцию которого планируется ввести панцирь из металлического стекла
фото: ровер Curiosity, в конструкцию которого планируется ввести панцирь из металлического стекла

Программа рассчитана на построение двухнедельного изоляционного эксперимента с участием русских и американских специалистов, который поможет изучить и определить возможности организма человека в условиях имитации пребывания  в космосе  на базе российского модуля Марс-500.  Проект будет осуществлен в 2017 — 2018 годах. Специалисты ИМБП (Институт медико-биологических проблем) станут участниками экспериментов в изоляционных системах НАСА. Также предусмотрено участие в проекте одного астронавта из Японии.

В отличие от фильма «Марсианин», эксперимент будет проводиться  в группах по четыре-шесть человек и на Земле. Уильям Палоски заявил, что обе стороны, и российская, и американская, одинаково заинтересованы в укреплении и расширении сотрудничества в раках исследования Космоса. Предварительные высказывания нового президента США по поводу развития сотрудничества наших стран в космической сфере также показывают заинтересованность и внушают оптимизм.

Возможно, что в перспективе новые роботы из объемного металлического стекла будут содействовать работе международных экипажей на орбите и станциях вне Земли.


фото: аморфная и кристаллическая структуры в составе BMG
фото: аморфная и кристаллическая структуры в составе BMG в основе его «перемечивых» свойств — прочности и текучести Несмотря на большой промежуток времени – более 50 лет со дня открытия – свойства металлического стекла и двухфазной структуры стекло-кристалл до сих пор не изучены и представляют огромную территорию для революционных технологических экспериментов и открытий с целью применения  в самых разных областях человеческой деятельности – от электроники и медицины до космических роботов. Новый всплеск интереса к металлическому стеклу в наше время идет в русле поиска применения сплава с добавлением полимеров к композиту и его максимальной коммерциализации. Портал ОКНА МЕДИА рекомендует прочитать:

Металлическое стекло прочнее стали

Источник: www.oknamedia.ru

Лечебные свойства

Лечебные свойства


Люди издавна использовали тектит в лечебных целях. Бытовало немало легенд о его чудесных возможностях в плане улучшения процессов обмена веществ в организме.

Издавна было замечено, что если носить украшения из этого камня таким образом, чтобы он соприкасался с кожей, то происходит множество позитивных изменений: стабилизируется давление, уменьшаются головные боли, улучшается работа почек. Также огромную роль играет этот минерал для преодоления стрессовых ситуаций.

Интересным свойством тектита является то, что он незаменим при лечении заболеваний верхних дыхательных путей. Надо надеть украшение из него и не снимать, пока не исчезнут последние симптомы болезни.

Знаки зодиака

Знаки зодиака

По мнению астрологов, бижутерию из тектита нужно обязательно носить Овнам и Ракам, так как именно на людей, рожденных под этими знаками, он оказывает наиболее благотворное влияние.


Поскольку Овны относятся к стихии огня, то камень позволит им держать себя в руках и находить решение в непростые моменты жизни. «Космическое стекло», некогда расплавленное и застывшее твёрдой породой, поможет сохранять хладнокровие в любой, самой острой, ситуации.

На Раков тектит оказывает обратное воздействие: «огненный» камень подталкивает их к активности во время приступов нерешительности, делает их более креативными и общительными.

Камень категорически не подходит Стрельцу и Льву, так как их природная интуиция, отлично развитая от природы, может быть нарушена энергетикой индошинита. Для остальных же знаков зодиака тектит является нейтральным камнем и не способен принести ни ощутимой пользы, ни вреда.

Источник: vseprokamni.ru

Лечебные свойства

Лечебные свойства

Люди издавна использовали тектит в лечебных целях. Бытовало немало легенд о его чудесных возможностях в плане улучшения процессов обмена веществ в организме.


Издавна было замечено, что если носить украшения из этого камня таким образом, чтобы он соприкасался с кожей, то происходит множество позитивных изменений: стабилизируется давление, уменьшаются головные боли, улучшается работа почек. Также огромную роль играет этот минерал для преодоления стрессовых ситуаций.

Интересным свойством тектита является то, что он незаменим при лечении заболеваний верхних дыхательных путей. Надо надеть украшение из него и не снимать, пока не исчезнут последние симптомы болезни.

Знаки зодиака

Знаки зодиака

По мнению астрологов, бижутерию из тектита нужно обязательно носить Овнам и Ракам, так как именно на людей, рожденных под этими знаками, он оказывает наиболее благотворное влияние.

Поскольку Овны относятся к стихии огня, то камень позволит им держать себя в руках и находить решение в непростые моменты жизни. «Космическое стекло», некогда расплавленное и застывшее твёрдой породой, поможет сохранять хладнокровие в любой, самой острой, ситуации.

На Раков тектит оказывает обратное воздействие: «огненный» камень подталкивает их к активности во время приступов нерешительности, делает их более креативными и общительными.

Камень категорически не подходит Стрельцу и Льву, так как их природная интуиция, отлично развитая от природы, может быть нарушена энергетикой индошинита. Для остальных же знаков зодиака тектит является нейтральным камнем и не способен принести ни ощутимой пользы, ни вреда.

Источник: vseprokamni.ru

Космическое стекло

Древние объясняли происхождение минерала результатами войны между богом Ра и людьми. Против мятежников боги применили урей, сверхоружие, испепелившее повстанцев.

Песок на месте попадания лучей оказался выжжен, а люди разбежались в страхе. Расплавленный же стеклообразный материал так и остался лежать на месте первого сражения между богами Египта и людьми.

В настоящее время обрамляют минерал белым золотом либо серебром и используют как вставки в изделия из драгоценных камней.

Сделанное прообразом героя киноленты «Английский пациент» Армаши открытие долгое время считалось сенсационным. Выяснилось, что полупрозрачное и редко прозрачное полностью ливийское стекло – тектит, стеклообразная горная порода.

На 98% она состоит из диоксида кремния. Остальное – пыль. Ливийское стекло называют самым чистым природным стеклом на планете. Обычно преобладает светло-зеленый либо зеленовато-желтый оттенок.

Метеорит или комета

Необычный минерал нередко приобретают для домашних коллекций. Приобрести камень можно на выставках. Вывозить удивительный материал из Египта запрещено. Версий о происхождении ливийского стекла несколько. Главными гипотезами стали падение метеорита и атомный взрыв.

Первая теория вызвала оживленные дискуссии. Скептически настроенные ученые уверяли, что на месте падения небесного тела обязательно должен был остаться огромный кратер. Недавно его обнаружили на севере Африки. Найти ранее Кебиру было невозможно, так как он был полностью засыпан песком.

Ширина воронки составляла 31 км. Подтвердилось и то, что образовался кратер в результате удара огромного метеорита о поверхность планеты. Название, данное месту падения, в переводе означает «великий». Сообщение о находке опубликовано изданием «The Daily Galaxy».

Физики, исследовавшие свойства материала, назвали минерал обломком кометы. По их заключению на месте ее столкновения с Землей поверхность пустыни превратилась в стекло, ведь по мощности взрыв превзошел Тунгусский.

Атомный взрыв

К единому мнению все исследователи так и не смогли прийти. Хотя и найдены в минерале частицы метеоритного вещества, на участке, где обнаружено ливийское стекло никаких кратеров нет.

Есть сторонники и второй версии. Они уверены, что в древности на месте открытия произошел катаклизм. После взрыва неизвестного компонента песок превратился в стекло.

Так как подобное явления зафиксировано после испытаний атомной бомбы, то и теория военно-космической катастрофы, считают ее сторонники, вполне правдоподобна. Получается, что краем был зацеплен взрывом и Синайский полуостров, ведь и там нашли оплавленные камни.

Источник: zen.yandex.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.