Исследователи из Самарского политехнического университета (СамГТУ) и Национального исследовательского технологического университета МИСИС совершили прорыв. Их разработки открывают новые возможности для создания долговечных имплантатов, нагревательных элементов и даже магнитных холодильников.

Учёные СамГТУ создали материал на основе карбосилицида титана. Это вещество относится к так называемым МАХ-фазами — многослойным материалам с уникальной структурой. Она делает материал прочным, устойчивым к коррозии и способным проводить тепло. Чтобы улучшить свойства, исследователи заменили часть атомов кремния на медь. Это сделало материал достаточно универсальным.

Для создания использовали метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Он экологичен и не требует сложного оборудования. Такой подход позволяет производить материал быстрее и дешевле, чем традиционные методы. Учёные уверены: их разработка найдёт применение в самых разных областях.

Новый материал из Самары подходит для создания медицинских имплантатов. Он прочный, износостойкий и безопасный для организма. Например, из него можно делать долговечные протезы или зубные имплантаты. Также материал устойчив к трению и высоким температурам, поэтому его можно использовать для покрытий в двигателях, электрических контактах или нагревательных элементах.

Ещё одно преимущество — жаропрочность. Материал выдерживает экстремальные условия, что делает его идеальным для высокотемпературных сред. Например, он может защитить детали в авиации или космосе от перегрева. Исследователи считают, что их разработка улучшит существующие технологии и снизит затраты на производство.

Параллельно учёные из НИТУ МИСИС разработали другой уникальный материал. Он основан на бориде, железе и алюминии. Этот композит тоже сочетает свойства металла и керамики, но его главная особенность — магнитные свойства. Они позволяют использовать материал в магнитных холодильниках.

Магнитные холодильники — это экологичная альтернатива обычным. Они работают за счёт магнитокалорического эффекта: материал меняет температуру под действием магнитного поля. Такие системы безопасны, долговечны и эффективны. По данным сайта завода промышленного холодильного оборудования НСК, магнитные холодильники могут замораживать воду, воздух и химикаты с минимальными изменениями в конструкции.

Разработки российских учёных решают сразу несколько проблем. Во-первых, они делают производство материалов проще и дешевле. Традиционные методы создания подобных композитов требуют дорогого оборудования и много времени. Новый подход позволяет сократить затраты и ускорить процесс. Во-вторых, материалы универсальны: их можно использовать не только в медицине или холодильниках, но и в других отраслях. В-третьих, разработки экологичны. Магнитные холодильники не используют вредные газы, как традиционные. А метод синтеза снижает энергозатраты на производство.