Реактивные двигатели — одно из величайших достижений инженерии, но их создание сопряжено с серьезными техническими вызовами. Бен Бик, директор по исследованиям материалов компании Micro Materials, отмечает, что работа таких двигателей связана с экстремально высокими температурами, которые значительно превышают точку плавления металлов.

Чтобы решить эту проблему, инженеры покрывают лопатки двигателей жаропрочными керамическими слоями. Сегодня разработчики стремятся создать еще более стойкие покрытия, которые позволят повысить рабочие температуры двигателей, а значит, снизить расход топлива и выбросы углекислого газа. По оценкам доктора Бика, увеличение температуры на 30°C может обеспечить экономию топлива до 8%.

Эти защитные покрытия значительно расширяют возможности современных технологий. Компания Micro Materials тестирует прочность таких слоев, подвергая их экстремальным воздействиям, включая высокие температуры и удары крошечным алмазным щупом, который многократно проверяет их устойчивость.

Недавние испытания, проведенные совместно с Teer Coatings, касались разработки покрытия для спутниковых компонентов, которые должны выдерживать как влажность на Земле, так и радиацию в космосе. Испытания показали успешные результаты.

Покрытия находят применение не только в технике, но и в защите от биологических угроз. Например, на Международной космической станции биопленки бактерий могут вызывать поломки оборудования. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали сверхскользкие покрытия, которые препятствуют образованию таких пленок.

Другие применения покрытий включают защиту оборудования для обработки алюминия, предотвращение его прилипания к инструментам. Норвежский университет науки и технологий разработал карбид-кремниевые покрытия, которые увеличивают срок службы оборудования и снижают производственные затраты.

Однако покрытия не всегда работают так, как задумано. Например, в судоходстве неправильный выбор материала может привести к биообрастанию корпусов, что увеличивает расход топлива. Исправление таких ошибок обходится в миллионы долларов, но эксперты продолжают совершенствовать технологии.

В будущем усовершенствованные покрытия могут значительно повысить эффективность техники, сократить затраты и улучшить эксплуатационные характеристики в самых разных отраслях.

Источник: BBC