p Pesquisadores da UNSW descobriram um material extraordinário que não se expande ou contrai em uma faixa de temperatura extremamente ampla e pode ser um dos materiais mais estáveis ​​conhecidos. p Usando instrumentos do Síncrotron Australiano da ANSTO e do Centro Australiano para Espalhamento de Nêutrons, bem como outras técnicas, a equipe liderada por UNSW A / Prof Neeraj Sharma, um ARC Future Fellow, demonstrou que o material de expansão térmica zero feito de escândio, alumínio, o tungstênio e o oxigênio não mudaram de volume de 4 a 1400 Kelvin (-269 a 1126 ° Celsius).

p Sua pesquisa, publicado no Química de Materiais , confirmou a estabilidade estrutural do Sc _1,5 UMA _10,5 C ₃ O ₁₂ com apenas mudanças mínimas nos títulos, posição dos átomos de oxigênio e rotações dos arranjos de átomos.

p Materiais com expansão zero são usados ​​em instrumentos mecânicos de alta precisão, mecanismos de controle, componentes aeroespaciais e implantes médicos, para ambientes nos quais a estabilidade em temperaturas variáveis ​​é crítica.

p Por causa da síntese relativamente simples dos materiais e da boa disponibilidade de alumina e óxido de tungstênio, a fabricação em grande escala é uma possibilidade.

p "Estávamos conduzindo experimentos com esses materiais em associação com nossa pesquisa baseada em baterias, para fins não relacionados, e por acaso deparei com esta propriedade singular desta composição particular, "disse Sharma.

p Medições abrangentes de espalhamento de nêutrons foram realizadas no Australian Centre for Neutron Scattering.

p "A equidna é fantástica para determinar a estrutura, especialmente nos detalhes dos elementos mais leves, "disse a Cientista Sênior de Instrumentos Dra. Helen Maynard-Casely, que ajudou com as medições no difratômetro de pó de alta resolução Echidna.

p "Curiosamente, os experimentos sugerem que esses pequenos deslocamentos atômicos e ajustes parecem ser realizados cooperativamente, " ela adicionou.

p "Movimentos e rotações de átomos e raios são bastante comuns, mas este comportamento correlacionado foi bastante inesperado, "disse Maynard-Casely.

p Os dados cristalográficos dos experimentos de difração refletem a combinação de distorções sutis, mas observáveis, das unidades poliédricas, comprimentos de ligação, ângulos e átomos de oxigênio que permitem que o material absorva as mudanças de temperatura.

p "São os comprimentos das ligações que estão se expandindo? É o deslocamento dos átomos de oxigênio? Ou, todo o poliédrico está girando? Temos três fatores que estão correlacionados.

p "Neste ponto, não está claro se um ou todos esses fatores contribuintes são responsáveis ​​pela estabilidade em uma faixa de temperaturas e estamos investigando mais para tentar isolar o mecanismo, "disse Sharma.

p Os pesquisadores notaram, Contudo, que porque esta composição de material específica demonstrou esta propriedade, outros fatores além dos raios atômicos podem estar em jogo, como comportamento cristalográfico ou dinâmico mais complexo.

p As investigações de outras formas do material de interesse foram realizadas na linha de luz de difração de pó no Síncrotron australiano com a assistência de Cientista de Instrumento Sênior, Dra. Helen Brand. Razões ligeiramente diferentes dos elementos não mostraram a expansão térmica zero.

p O grupo está atualmente realizando medições de espalhamento de nêutrons inelásticos no Center for Accelerator Science nesta composição.