Ratdžersio (Rutgers) inžinerijos mokyklos mokslininkai teoriškai išnagrinėjo ypatingai stiprių metalo lydinių klasę. Šie lydiniai turi didelį pritaikomumo potencialą spyruoklių, jutiklių ir perjungėjų gamyboje. Naujosios medžiagos leistų sumažinti prietaisų dydį ir jie būtų jautresni.
Metalų lydiniai, kuriuose įdedamos nanomedžiagos, nėra naujas dalykas. Šios medžiagos yra dabar naudojamos gaminant turbinų mentes ar kitus įrenginius, kur yra reikalingas labai didelis dalių stiprumas ekstremaliose sąlygose. Ratdžersio mokslininkai jau seniai tiria šias medžiagas.
„Pirmiausia mes atlikome teorinį šių medžiagų tyrimą kompiuteryje ir mūsų skaičiavimai parodė, kad jos turėtų būti labai jautrios“, - pasakė Armenas Hačaturianas (Armen Khachaturyan). Jis su kolega Weifeng Rao tiki, kad šios medžiagos gali būti apie šimtą kartų jautresnės nei dabar naudojamos.
Savo darbe, paskelbtame „Physical Review Letters“ žurnale, mokslininkai aprašo, kaip pasireiškia šių medžiagų, turinčių nanodaleles, elastingumas ir kaip jos gali paversti elektrinę ir magnetinę energiją į mechaninį judėjimą ir atvirkščiai. Medžiagos, kurios pasižymi šiomis savybėmis, žinomos tarp mokslininkų ir inžinierių funkcinių medžiagų pavadinimu.
Vienai, iš dabar plačiai naudojamų funkcinių medžiagų, grupei priklauso medžiagos, generuojančios elektros įtampą, kai medžiaga yra sukama ar suspaudžiama. Atvirkščiai, kai medžiaga paveikiama elektriniu lauku, ji deformuojasi. Žinomos pjezoelektrinių medžiagų pavadinimu, šios medžiagos yra naudojamos ultragarsiniuose prietaisuose, su garsu susijusiuose įrenginiuose, tokiuose kaip mikrofonai, garsiakalbiai ir daugelyje kitų mūsų kasdieninės veiklos prietaisų.
Medžiagos, kurios nagrinėjamos Hačaturiano ir Rao, vadinamos suskaidytais dviejų fazių nanostruktūriniais lydiniais (decomposed two-phase nanostructured alloys). Jie gaminami atšaldant metalus, kurie prieš tai buvo įkaitinti iki aukštų temperatūrų, kurių metu nanondalelės yra įvedamos į lydinį. Gaunama struktūra, kuri leidžia būti deformuojamai kai medžiaga paveikiama spaudimo ir vėliau sugrįžta į pradinę padėtį, kai išorinis poveikis dingsta.
Nagrinėjama medžiagų klasė pasižymi ne tik didesniu jautrumu išoriniam poveikiui, bet jų reakcijos laipsnis į išorinį poveikį gali būti valdomas. Didesnis ar mažesnis pokytis ar gaunama jėga priklauso nuo mechaninio, elektrinio ar magnetinio poveikio dydžio.
Mokslininkai, remdamiesi savo skaičiavimais, planuoja atlikti tyrimus su realiomis medžiagomis.
