Příklad 3D tištěné součástky, která by mohla být vytvořena z nové slitiny GRX-810. Kredit: NASA.

Dnešní letouny a rakety dosahují úctyhodných výkonů. K tomu ale potřebují slitiny, které vydrží v extrémním prostředí při provozu letounů a rakety, a také si v něm uchovají požadované vlastnosti. Odborníci NASA vyvinuli novou slitinu, která výtečně obstojí v extrémních teplotách. Je výjimečně pevná, oproti dnešním slitinám tohoto typu dvojnásobně. Je také mnohem ohebnější.

Tim Smith. Kredit: NASA.

Jde o typ oceli zpevněné disperzí oxidických částic (ODS, Oxide dispersion strengthened). Tyto nepatrné částice poskytují slitině značnou odolnost a výdrž ve vysokých teplotách. Materiálový vědec Tim Smith z výzkumného centra NASA Glenn Research Center a jeho kolegové použili pokročilé počítačové modelování k simulaci termodynamického chování slitiny a pak ji vytvořili 3D tiskem.

Jak uvedl Smith, použití těchto dvou procesů dramaticky urychluje vývoj nových materiálů, a také vede k jejich lepším vlastnostem. S kolegy získali optimální design slitiny zhruba po 30 simulacích. Metodou pokus – omyl by to trvalo celé roky, teď z nich jsou týdny.

Logo. Kredit: NASA.

Nová slitina nese označení GRX-810 a vyniká svými vlastnostmi při extrémních teplotách. Například při teplotách kolem 1 000 °C vykazuje dvojnásobnou pevnost v odolnosti vůči lomu, 3,5krát větší pružnost bez vzniku prasklin při ohýbání a natahování a více než tisícinásobná odolnost při mechanickém namáhání. Tvůrci nového materiálu jsou přesvědčeni, že slitina GRX-810 nabízí nové možnosti pro design letounů, především pokud jde o nižší hmotnost komponent, nižší spotřebu paliva, a v neposlední řadě nižší náklady.

Podle badatelů jde o revoluční průlom ve vývoji nových materiálů. Nové typy pevnějších a lehčích materiálů by měly sehrát klíčovou roli v budoucnosti létání, jak v atmosféře, tak i ve vesmíru.

Literatura

NASA 12. 4. 2022.