Để đối phó với những thách thức ngày càng lớn của sứ mệnh không gian, NASA luôn tìm kiếm các vật liệu mới có thể chịu đựng điều kiện khắc nghiệt của môi trường không gian. Vật liệu mới được đặt tên là GRX-810, nhóm nghiên cứu phân loại nó vào hợp kim tăng cường phân tán oxit (ODS). Đặc điểm của loại hợp kim này là có thể chịu được điều kiện khắc nghiệt trước khi đạt đến điểm đứt gãy.
Theo cơ quan, GRX-810 có thể chịu được nhiệt độ trên 2.000F (tương đương 1.090 độ C) và dễ uốn hơn các hợp kim hiện đại hiện có. Vật liệu cũng có tuổi thọ gấp 1000 lần so với các hợp kim khác.
Cụ thể, GRX-810 là hợp kim tăng cường phân tán oxit (ODS), một hỗn hợp của kim loại và các hạt nano oxit nhỏ được biết đến với khả năng chống rão cao.
Hợp kim ODS có khả năng không bị biến dạng khi nhiệt độ tăng cao. Đây được xem là hợp kim hoàn hảo cho các môi trường khắc nghiệt trong và xung quanh máy bay và động cơ phản lực.
Được biết, GRX-810 có khả năng chống đứt gãy gấp đôi so với các hợp kim hiện đại khác. Vật liệu cũng có độ linh hoạt gấp 3,5 lần, không bị khi uốn cong và khả năng chịu lực gấp 1000 lần so với các vật liệu trước đó.
Hơn thế, động cơ phản lực được chế tạo bằng vật liệu này sẽ tiêu thụ ít nhiên liệu hơn và máy bay sẽ có chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp hơn.
Để chế tạo ra được một vật liệu bền nhất có thể, các kỹ sư đã chuyển sang sử dụng mô hình máy tính. Họ mô phỏng hiệu suất nhiệt động học của hợp kim và sau đó in 3D. Các kĩ sư đã đưa ra được thiết kế tối ưu sau những thiếu sót của khoảng 30 lần thử nghiệm mô phỏng.
Theo các nhà nghiên cứu, việc thiết kế và tạo ra các vật liệu hàng không vũ trụ từng mất nhiều năm nhưng nhờ áp dụng các mô hình trên máy tính giờ đây thời gian chỉ mất khoảng vài tuần.
NASA cho biết thêm: "Hợp kim ODS mới có ý nghĩa lớn đối với tương lai của các chuyến bay bền vững. Chẳng hạn, khi được sử dụng trong động cơ phản lực, sức chịu nhiệt cao hơn và độ bền của hợp kim tăng có thể giúp làm giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ, chi phí vận hành và bảo dưỡng. Các nhà nghiên cứu do đó có thể cân nhắc tối ưu nhiều chi tiết khác thay vì mối lo bị giảm hiệu suất của động cơ".
Theo NASA vật liệu mới có thể mở ra những tiềm năng mới trong thiết kế máy bay và có thể cho phép chế tạo ra nhiều bộ phận nhẹ hơn.