تم الإبلاغ عن اختراق حديث من قبل أستاذ متميز وفريقه في معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا في أستراليا. لقد قاموا بتصميم وتطوير مادة سبائكية Ti-6Al-4V جديدة ذات هياكل طوبولوجية متعددة. تُظهر هذه المادة خفيفة الوزن وعالية القوة مقاومة استثنائية للحرارة، ومقاومة للتآكل، وتوافقًا حيويًا، موروثة من سبيكة Ti-6Al-4V. إنه مناسب للعديد من التطبيقات المختلفة بسبب هذه الصفات.
على سبيل المثال:
ويمكن استخدامه في هياكل الساندويتش لأنظمة الحماية الحرارية في الطائرات عالية السرعة، حتى عند درجات حرارة قريبة من 600 درجة عند استخدام سبائك التيتانيوم ذات درجة الحرارة العالية. إذا كان الهيكل مصنوعًا من سبائك النيكل ذات درجة الحرارة العالية، فقد يكون من الممكن العمل في درجات حرارة أعلى تصل إلى 900 درجة.
بفضل مزيجها الفريد من الوزن الخفيف، والقوة العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، يمكن استخدامها في تصنيع طائرات بدون طيار من التيتانيوم للمراقبة من مسافة قريبة، وإخماد حرائق الغابات والصناعات، وكمكونات هيكلية في أسطح التحكم في الطائرات.
ويمكن أيضًا أن تكون بمثابة مادة زرع لبدائل العظام، والأجهزة الطبية المختلفة، وتصنيع المكونات الهيكلية خفيفة الوزن.
يهدف التحسين الإضافي للهيكل إلى تقليل كثافته إلى حوالي 1.0 جم/سم مكعب، مما يتيح تطبيقات سبائك التيتانيوم خفيفة الوزن وعالية القوة والمقاومة للتآكل والحرارة بكثافة مماثلة للماء.
في هذه الدراسة، قام الفريق بدمج المواد الميكانيكية المجوفة ذات الجدران الرقيقة مع المواد الميكانيكية ذات الصفائح الرقيقة، مما أدى إلى شكل هيكلي مميز يختلف عن طوبولوجيا المواد المذكورة سابقًا. ومن خلال الاستفادة من مزايا كلا الهيكلين، تحقق المادة تحسينات كبيرة في الأداء الميكانيكي مع الحفاظ على الخصائص الأساسية للمادة الأصلية المجوفة ذات الجدران الرقيقة.
