Вальфрам асабліва падыходзіць у якасці матэрыялу для моцна напружаных частак сасуда, які ахоплівае плазму гарачага сінтэзу, бо гэта метал з самай высокай тэмпературай плаўлення. Недахопам, аднак, з'яўляецца яго далікатнасць, якая пры нагрузцы робіць яго далікатным і схільным да пашкоджанняў. Інстытут фізікі плазмы імя Макса Планка (IPP) у Гархінге распрацаваў новы, больш пругкі складаны матэрыял. Ён складаецца з аднастайнага вальфраму з устаўленымі вальфрамавымі правадамі з пакрыццём. Тэхніка-эканамічнае абгрунтаванне толькі што паказала асноўную прыдатнасць новага злучэння.

Мэтай даследаванняў, якія праводзяцца ў IPP, з'яўляецца распрацоўка электрастанцыі, якая, як і сонца, атрымлівае энергію з сінтэзу атамных ядраў. У якасці паліва выкарыстоўваецца вадародная плазма нізкай шчыльнасці. Каб запаліць тэрмаядзерны агонь, плазму трэба затрымаць у магнітных палях і нагрэць да высокай тэмпературы. У ядры дасягаецца 100 мільёнаў градусаў. Вальфрам з'яўляецца вельмі перспектыўным металам у якасці матэрыялу для кампанентаў, якія непасрэдна кантактуюць з гарачай плазмай. Гэта было прадэманстравана шырокімі расследаваннямі IPP. Аднак да гэтага часу нявырашанай праблемай была далікатнасць матэрыялу: вальфрам губляе сваю трываласць ва ўмовах электрастанцыі. Мясцовае напружанне - расцяжэнне, расцяжэнне або ціск - не можа быць ліквідавана, калі матэрыял крыху саступае. Замест гэтага ўтвараюцца расколіны: таму кампаненты вельмі адчувальна рэагуюць на мясцовую перагрузку.

Таму IPP шукаў структуры, здольныя размяркоўваць лакальнае напружанне. У якасці мадэляў служыла армаваная валокнамі кераміка: напрыклад, крохкі карбід крэмнію становіцца ў пяць разоў больш трывалым, калі яго ўмацоўваць валокнамі карбіду крэмнію. Пасля некалькіх папярэдніх даследаванняў навуковец IPP Ёган Рыш павінен быў даследаваць, ці можа падобнае лячэнне працаваць з металам вальфрамам.

Першым крокам было вырабіць новы матэрыял. Вальфрамавую матрыцу трэба было ўмацаваць доўгімі валокнамі з пакрыццём, якія складаюцца з экструдаванага вальфрамавага дроту, тонкага, як волас. Правады, першапачаткова прызначаныя ў якасці святлівых нітак для лямпачак, пастаўляліся кампаніяй Osram GmbH. У IPP даследаваліся розныя матэрыялы для іх пакрыцця, у тым ліку аксід эрбія. Поўнасцю пакрытыя вальфрамавыя валокны затым звязваліся разам, альбо паралельна, альбо ў касу. Каб запоўніць шчыліны паміж правадамі вальфрамам, Ёган Рыш і яго супрацоўнікі распрацавалі новы працэс сумесна з англійскім прамысловым партнёрам Archer Technicoat Ltd. быў знойдзены зберагалы спосаб атрымання злучэння: вальфрам наносіцца на драты з газавай сумесі шляхам прымянення хімічнага працэсу пры ўмераных тэмпературах. Гэта быў першы раз, калі вальфрам, армаваны вальфрамавым валакном, быў паспяхова выраблены з жаданым вынікам: устойлівасць да разбурэння новага злучэння ўжо патроілася ў параўнанні з вальфрамам без валакна пасля першых выпрабаванняў.

Другім крокам было даследаванне таго, як гэта працуе: вырашальным фактарам аказалася тое, што валакна перакрываюць расколіны ў матрыцы і могуць размяркоўваць лакальна дзеючую энергію ў матэрыяле. Тут інтэрфейсы паміж валокнамі і вальфрамавай матрыцай, з аднаго боку, павінны быць дастаткова слабымі, каб саступіць, калі ўтвараюцца расколіны, і, з другога, быць дастаткова трывалымі, каб перадаваць сілу паміж валокнамі і матрыцай. У выпрабаваннях на выгіб гэта можна назіраць непасрэдна з дапамогай рэнтгенаўскай мікратамаграфіі. Гэта прадэманстравала асноўнае функцыянаванне матэрыялу.

Аднак вырашальным для карыснасці матэрыялу з'яўляецца тое, што павышаная трываласць захоўваецца пры яго нанясенні. Ёган Рыш праверыў гэта, даследуючы ўзоры, якія былі далікатнымі ў выніку папярэдняй тэрмічнай апрацоўкі. Калі ўзоры падвергнулі сінхратроннаму выпраменьванню або паставілі пад электронны мікраскоп, расцяжэнне і згінанне таксама пацвердзіла ў гэтым выпадку палепшаныя ўласцівасці матэрыялу: калі матрыца разбураецца пры нагрузцы, валакна здольныя пераадолець расколіны, якія ўзнікаюць, і спыніць іх.

Такім чынам устаноўлены прынцыпы разумення і вытворчасці новага матэрыялу. Цяпер узоры павінны вырабляцца ў палепшаных умовах працэсу і з аптымізаванымі інтэрфейсамі, што з'яўляецца неабходнай умовай для буйнамаштабнай вытворчасці. Новы матэрыял можа прадстаўляць цікавасць і за межамі тэрмаядзерных даследаванняў.