Сотрудники кафедры вычислительной физики получили аморфный пористый нитинол с нанопористой структурой через сверхбыстрое охлаждение расплава.

Нитинол обладает уникальными физико-механическими свойствами, среди которых, эффект памяти формы, превосходная коррозионная стойкость и биосовместимость. Одним из значимых научно-технических достижений является синтез пористого нитинола с порами микронного или нанометрового размера, что придает материалу низкую плотность в сочетании с высокой прочностью и большую площадь поверхности. Основное применение пористого нитинола - изготовление костных имплантатов.

В отличие от кристаллического аналога, аморфный пористый нитинол крайне сложно синтезировать. Основными причинами этого являются высокая температура плавления нитинола (порядка 1600К) и сложности в получении сверхбыстрых скоростей охлаждения в лабораторных условиях. Поэтому моделирования молекулярной динамики является наиболее подходящим методом для получения аморфного нитинола с пористой структурой и для предсказания физико-механических свойств этого материала.

Были получены уникальные результаты, которые показывают, что при сверхбыстром  охлаждении степень пористости аморфного пористого нитинола не зависит от величины скорости охлаждения. При этом обнаружено, что скорость охлаждения влияет на морфологию пор. В настоящее время, на основе полученных результатов ведется исследование механических свойств аморфного пористого нитинола, подвергающегося различным внешним воздействиям.

Результаты опубликованы в виде статьи в журнале Физика твердого тела [B.N. Galimzyanov, A.V. Mokshin, Amorphous Ni50Ti50 Alloy with Nanoporous Structure Generated by Ultrafast Isobaric Cooling, Physics of the Solid State 62, 744 (2020)].

Ссылка на статью: https://doi.org/10.1134/S1063783420050078

Исследование было выполнено при поддержке Российского Научного Фонда (РНФ)