Đột phá mới về vật liệu chịu nhiệt trong không gian
Hà Nội (TTXVN 25/8)-- Ngày 24/8, Đài truyền hình Trung ương Trung Quốc (CCTV) đưa tin các nhà khoa học vũ trụ và phi hành gia nước này vừa đạt đột phá quan trọng, khi nung thành công hợp kim tungsten (vonfram) đến trên 3.100°C trong buồng thí nghiệm khoa học vật liệu không tiếp xúc trên trạm vũ trụ Thiên Cung, thiết lập kỷ lục thế giới.
Buồng thí nghiệm đặc biệt này cho phép nghiên cứu vật liệu chịu nhiệt trong điều kiện nhiệt độ siêu cao, thu thập dữ liệu gốc mà các thí nghiệm trên mặt đất không thể có, từ đó mở ra triển vọng thiết kế những loại vật liệu chịu nhiệt mới.
Trong 4 năm qua, thiết bị đặt trên module lõi Thiên Hà đã tiến hành nhiều thí nghiệm với hợp kim vonfram, hợp kim niobium và các vật liệu siêu bền khác – những chất có thể chịu được sức nóng khủng khiếp của động cơ tên lửa cũng như phục vụ nghiên cứu vật liệu thế hệ mới.
Theo CCTV, việc nung hợp kim vonfram vượt 3.000°C, tương đương gần một nửa nhiệt độ bề mặt Mặt Trời, là minh chứng cho đột phá ở hai công nghệ chủ chốt.
Thứ nhất, trên Trái Đất, dưới tác động của trọng lực, kim loại nóng chảy thường bám dính vào thành vật chứa, khiến việc tạo ra hợp kim đồng nhất trở nên bất khả thi. Tuy nhiên, trong không gian, lực căng bề mặt khiến kim loại nóng chảy tự động tạo thành hình cầu. Cùng với đó, hệ thống điện tĩnh giữ mẫu hợp kim lơ lửng trong không trung, hoàn toàn không tiếp xúc với vật chứa, tránh nhiễm bẩn và biến dạng.
Thứ hai, sự kết hợp giữa laser bán dẫn và laser CO₂ với công suất 300W đã tạo ra khả năng nung chảy hợp kim có điểm nóng chảy cực cao như vonfram, biến chúng thành khối cầu lỏng ổn định.
Sự phối hợp của hai công nghệ then chốt này giúp các nhà khoa học có thể quan sát chi tiết cách hợp kim chảy khi nóng chảy và kết tinh khi nguội, một dữ liệu thực nghiệm mà phòng thí nghiệm dưới mặt đất không thể thu được, mở đường cho việc thiết kế các loại vật liệu chịu nhiệt mới.
Trong tương lai, những vật liệu mới này có thể trở thành “lá chắn” bảo vệ tàu vũ trụ khi tái nhập khí quyển hoặc “trái tim” của động cơ tên lửa, hoạt động bền bỉ trong môi trường nhiệt độ khắc nghiệt. Mỗi bước tiến công nghệ này góp phần đưa nhân loại tiến gần hơn tới giấc mơ chinh phục không gian./.
Việt Dũng