టంగ్‌స్టన్ ఒక హాట్ ఫ్యూజన్ ప్లాస్మాను కప్పి ఉంచే పాత్ర యొక్క అధిక ఒత్తిడికి గురైన భాగాలకు పదార్థంగా ప్రత్యేకంగా సరిపోతుంది, ఇది అత్యధిక ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన లోహం. అయితే, ప్రతికూలత ఏమిటంటే, దాని పెళుసుదనం, ఇది ఒత్తిడిలో అది పెళుసుగా మరియు దెబ్బతినే అవకాశం ఉంది. గార్చింగ్‌లోని మాక్స్ ప్లాంక్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ ప్లాస్మా ఫిజిక్స్ (IPP) ద్వారా ఒక నవల, మరింత స్థితిస్థాపకంగా ఉండే సమ్మేళనం పదార్థం ఇప్పుడు అభివృద్ధి చేయబడింది. ఇది పూతతో కూడిన టంగ్‌స్టన్ వైర్‌లతో సజాతీయ టంగ్‌స్టన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. కొత్త సమ్మేళనం యొక్క ప్రాథమిక అనుకూలతను సాధ్యత అధ్యయనం ఇప్పుడే చూపించింది.

IPPలో నిర్వహించిన పరిశోధన యొక్క లక్ష్యం సూర్యుని వలె పరమాణు కేంద్రకాల కలయిక నుండి శక్తిని పొందే పవర్ ప్లాంట్‌ను అభివృద్ధి చేయడం. ఉపయోగించిన ఇంధనం తక్కువ సాంద్రత కలిగిన హైడ్రోజన్ ప్లాస్మా. ఫ్యూజన్ అగ్నిని మండించడానికి ప్లాస్మాను అయస్కాంత క్షేత్రాలలో పరిమితం చేయాలి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయాలి. కోర్‌లో 100 మిలియన్ డిగ్రీలు చేరుకుంటాయి. టంగ్‌స్టన్ వేడి ప్లాస్మాతో ప్రత్యక్ష సంబంధంలోకి వచ్చే భాగాలకు పదార్థంగా అత్యంత ఆశాజనక లోహం. IPPలో విస్తృతమైన పరిశోధనల ద్వారా ఇది నిరూపించబడింది. అయితే, ఇప్పటివరకు పరిష్కరించని సమస్య ఏమిటంటే, పదార్థం యొక్క పెళుసుదనం: పవర్ ప్లాంట్ పరిస్థితులలో టంగ్‌స్టన్ దాని మొండితనాన్ని కోల్పోతుంది. స్థానిక ఒత్తిడి - టెన్షన్, స్ట్రెచింగ్ లేదా ప్రెజర్ - మెటీరియల్ కొద్దిగా దారి తీస్తుంది. బదులుగా పగుళ్లు ఏర్పడతాయి: కాబట్టి భాగాలు స్థానిక ఓవర్‌లోడింగ్‌కు చాలా సున్నితంగా ప్రతిస్పందిస్తాయి.

అందుకే IPP లోకల్ టెన్షన్‌ని పంపిణీ చేయగల నిర్మాణాల కోసం చూసింది. ఫైబర్-రీన్ఫోర్స్డ్ సిరామిక్స్ మోడల్స్‌గా పనిచేస్తాయి: ఉదాహరణకు, పెళుసైన సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను సిలికాన్ కార్బైడ్ ఫైబర్‌లతో బలోపేతం చేసినప్పుడు ఐదు రెట్లు కఠినంగా తయారవుతుంది. కొన్ని ప్రాథమిక అధ్యయనాల తర్వాత IPP శాస్త్రవేత్త జోహాన్ రీష్ ఇలాంటి చికిత్స టంగ్‌స్టన్ మెటల్‌తో పనిచేయగలదా అని పరిశోధించారు.

మొదటి దశ కొత్త పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం. టంగ్‌స్టన్ మాతృకను జుట్టు వలె సన్నగా వెలికితీసిన టంగ్‌స్టన్ వైర్‌తో కూడిన పూతతో కూడిన పొడవైన ఫైబర్‌లతో బలోపేతం చేయాలి. వైర్లు, వాస్తవానికి లైట్ బల్బుల కోసం ప్రకాశించే తంతువులుగా ఉద్దేశించబడ్డాయి, ఇక్కడ ఓస్రామ్ GmbH ద్వారా సరఫరా చేయబడింది. ఎర్బియం ఆక్సైడ్‌తో సహా IPPలో వాటిని పూయడానికి వివిధ పదార్థాలు పరిశోధించబడ్డాయి. పూర్తిగా పూత పూసిన టంగ్‌స్టన్ ఫైబర్‌లు సమాంతరంగా లేదా అల్లినవిగా కలిసి ఉంటాయి. టంగ్‌స్టన్ జోహాన్ రీష్ మరియు అతని సహోద్యోగులతో వైర్ల మధ్య ఖాళీలను పూరించడానికి ఆంగ్ల పారిశ్రామిక భాగస్వామి ఆర్చర్ టెక్నికోట్ లిమిటెడ్‌తో కలిసి కొత్త ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేశారు. అయితే టంగ్‌స్టన్ వర్క్‌పీస్‌లు సాధారణంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద మెటల్ పౌడర్‌తో కలిపి నొక్కబడతాయి. సమ్మేళనాన్ని ఉత్పత్తి చేసే సున్నితమైన పద్ధతి కనుగొనబడింది: టంగ్‌స్టన్ రసాయనాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా వాయు మిశ్రమం నుండి వైర్‌లపై నిక్షిప్తం చేయబడుతుంది. మితమైన ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రక్రియ. టంగ్‌స్టన్-ఫైబర్-రీన్‌ఫోర్స్డ్ టంగ్‌స్టన్ విజయవంతంగా ఉత్పత్తి చేయబడడం ఇదే మొదటిసారి, ఆశించిన ఫలితం వచ్చింది: మొదటి పరీక్షల తర్వాత ఫైబర్‌లెస్ టంగ్‌స్టన్‌కు సంబంధించి కొత్త సమ్మేళనం యొక్క ఫ్రాక్చర్ మొండితనం ఇప్పటికే మూడు రెట్లు పెరిగింది.

ఇది ఎలా పని చేస్తుందో పరిశోధించడం రెండవ దశ: ఫైబర్స్ బ్రిడ్జ్ మ్యాట్రిక్స్‌లో పగుళ్లు ఏర్పడి, పదార్థంలో స్థానికంగా పనిచేసే శక్తిని పంపిణీ చేయగలదని నిర్ణయాత్మక అంశం నిరూపించబడింది. ఇక్కడ ఫైబర్‌లు మరియు టంగ్‌స్టన్ మాతృక మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌లు, ఒకవైపు, పగుళ్లు ఏర్పడినప్పుడు దారితీసేంత బలహీనంగా ఉండాలి మరియు మరోవైపు, ఫైబర్‌లు మరియు మ్యాట్రిక్స్ మధ్య శక్తిని ప్రసారం చేసేంత బలంగా ఉండాలి. బెండింగ్ పరీక్షలలో దీనిని ఎక్స్-రే మైక్రోటోమోగ్రఫీ ద్వారా ప్రత్యక్షంగా గమనించవచ్చు. ఇది పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక పనితీరును ప్రదర్శించింది.

మెటీరియల్ యొక్క ఉపయోగానికి నిర్ణయాత్మకమైనది, అయితే, దానిని వర్తింపజేసినప్పుడు మెరుగైన దృఢత్వం నిర్వహించబడుతుంది. జోహన్ రీష్ ముందస్తు థర్మల్ ట్రీట్‌మెంట్ ద్వారా పెళుసైన నమూనాలను పరిశోధించడం ద్వారా దీనిని తనిఖీ చేశారు. నమూనాలను సింక్రోట్రోన్ రేడియేషన్‌కు గురిచేసినప్పుడు లేదా ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్‌లో ఉంచినప్పుడు, వాటిని సాగదీయడం మరియు వంచడం కూడా ఈ సందర్భంలో మెరుగైన పదార్థ లక్షణాలను నిర్ధారించింది: ఒత్తిడికి గురైనప్పుడు మాతృక విఫలమైతే, ఫైబర్‌లు సంభవించే పగుళ్లను వంతెన చేయగలవు మరియు వాటిని నిరోధించగలవు.

కొత్త పదార్థాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు ఉత్పత్తి చేయడానికి సూత్రాలు ఈ విధంగా పరిష్కరించబడ్డాయి. మెరుగైన ప్రక్రియ పరిస్థితులలో మరియు ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన ఇంటర్‌ఫేస్‌లతో ఇప్పుడు నమూనాలు ఉత్పత్తి చేయబడుతున్నాయి, ఇది పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తికి అవసరం. కొత్త పదార్థం ఫ్యూజన్ పరిశోధన రంగానికి మించి ఆసక్తిని కలిగి ఉండవచ్చు.