1
00:00:06,791 --> 00:00:08,525
Сталь и пластик.

2
00:00:08,525 --> 00:00:13,423
Эти два материала имеют большое
значение в инфраструктуре и технологиях

3
00:00:13,423 --> 00:00:17,129
и, конечно, в них есть
свои плюсы и минусы.

4
00:00:17,129 --> 00:00:18,900
Сталь очень прочная и крепкая,

5
00:00:18,900 --> 00:00:21,249
но из неё трудно сформировать 
что-то затейливое.

6
00:00:21,249 --> 00:00:23,885
Пластик может принять любую форму,

7
00:00:23,885 --> 00:00:26,072
но он хрупкий и мягкий.

8
00:00:26,072 --> 00:00:28,494
Было бы здорово, если бы они стали
одним материалом,

9
00:00:28,494 --> 00:00:30,616
прочным как сталь

10
00:00:30,616 --> 00:00:33,507
и универсальным как пластик.

11
00:00:33,507 --> 00:00:36,092
Многие учёные и специалисты по технологиям

12
00:00:36,092 --> 00:00:38,759
заинтересованы в новом изобретении,

13
00:00:38,759 --> 00:00:41,039
названным металлическим стеклом,

14
00:00:41,039 --> 00:00:44,289
которое обладает обоими свойствами
и даже больше.

15
00:00:44,289 --> 00:00:47,509
Металлические стёкла такие же
блестящие и непрозрачные, как металл

16
00:00:47,509 --> 00:00:51,120
и так же, как и металл, они проводят
тепло и электричество.

17
00:00:51,120 --> 00:00:53,500
Но они намного прочнее других металлов.

18
00:00:53,500 --> 00:00:56,101
Это означает, что они могут
выдержать большýю нагрузку,

19
00:00:56,101 --> 00:00:58,449
и при этом они не гнутся 
и не деформируются.

20
00:00:58,449 --> 00:01:00,193
Из них получаются острые скальпели,

21
00:01:00,193 --> 00:01:02,253
прочные чехлы для телефонов,

22
00:01:02,253 --> 00:01:03,089
дверные петли,

23
00:01:03,089 --> 00:01:04,132
шурупы;

24
00:01:04,132 --> 00:01:05,632
этот список можно продолжить.

25
00:01:05,632 --> 00:01:08,019
Металлические стёкла имеют
невероятную способность

26
00:01:08,019 --> 00:01:10,755
хранить и передавать «эластичную» энергию,

27
00:01:10,755 --> 00:01:13,133
что делает их идеальными
для спортивного снаряжения.

28
00:01:13,133 --> 00:01:14,258
Теннисные ракетки,

29
00:01:14,258 --> 00:01:15,320
клюшки для гольфа,

30
00:01:15,320 --> 00:01:16,700
лыжи.

31
00:01:16,700 --> 00:01:18,219
Они устойчивы к коррозии,

32
00:01:18,219 --> 00:01:22,375
их можно отлить в сложные фигуры,
имеющие зеркальную поверхность

33
00:01:22,375 --> 00:01:24,499
за одну стадию формирования.

34
00:01:24,499 --> 00:01:26,802
Несмотря на прочность
при комнатной температуре,

35
00:01:26,802 --> 00:01:29,352
при поднятии температуры
на пару сотен градусов Цельсия,

36
00:01:29,352 --> 00:01:31,062
они значительно смягчяются,

37
00:01:31,062 --> 00:01:34,474
и им можно придать любую другую форму.

38
00:01:34,474 --> 00:01:35,832
После охлаждения

39
00:01:35,832 --> 00:01:38,278
они восстанавливают свою прочность.

40
00:01:38,278 --> 00:01:41,206
Так почему же металлическое стекло 
имеет такие свойства?

41
00:01:41,206 --> 00:01:45,519
Всё дело в уникальной атомной структуре
металлического стекла.

42
00:01:45,519 --> 00:01:48,494
Большинство металлов имеют
кристаллическую решётку твёрдых тел.

43
00:01:48,494 --> 00:01:52,278
Если мы посмотрим
на их кристаллическую решётку,

44
00:01:52,278 --> 00:01:56,304
то увидим аккуратные ряды
повторяющегося узора,

45
00:01:56,304 --> 00:01:58,587
который распространяется
по всему материалу.

46
00:01:58,587 --> 00:01:59,871
Например: лёд,

47
00:01:59,871 --> 00:02:01,124
бриллианты,

48
00:02:01,124 --> 00:02:02,219
а также соль.

49
00:02:02,219 --> 00:02:04,603
Если нагреть металл достаточно,
чтобы расплавить,

50
00:02:04,603 --> 00:02:07,985
то атомы начнут беспорядочно двигаться,

51
00:02:07,985 --> 00:02:09,590
но когда вы снова его охладите,

52
00:02:09,590 --> 00:02:11,427
атомы перестроятся,

53
00:02:11,427 --> 00:02:13,841
тем самым восстановив
кристаллическую решётку.

54
00:02:13,841 --> 00:02:17,219
Но что будет, если охладить
расплавленный металл так быстро,

55
00:02:17,219 --> 00:02:20,055
что атомы не успеют занять свои места

56
00:02:20,055 --> 00:02:21,914
для формирования твёрдого вещества,

57
00:02:21,914 --> 00:02:26,356
но успеют образовать
аморфную структуру жидкости?

58
00:02:26,356 --> 00:02:28,096
Так получается металлическое стекло.

59
00:02:28,096 --> 00:02:31,579
Преимущество такой структуры
заключается в отсутствии границ зёрен,

60
00:02:31,579 --> 00:02:33,472
присущих большинству металлов.

61
00:02:33,472 --> 00:02:36,884
Именно из-за этого металлы
восприимчивы к царапинам

62
00:02:36,884 --> 00:02:38,783
или коррозии.

63
00:02:38,783 --> 00:02:43,394
Первое металлическое стекло было создано 
в 1960 году из золота и кремния.

64
00:02:43,394 --> 00:02:44,837
И это было не легко.

65
00:02:44,837 --> 00:02:47,505
Так как атомы металлов 
кристаллизуются очень быстро,

66
00:02:47,505 --> 00:02:51,405
учёным пришлось охлаждать 
металл очень быстро —

67
00:02:51,405 --> 00:02:54,527
на миллион градусов Кельвина в секунду,

68
00:02:54,527 --> 00:02:57,456
стреляя маленькими капельками 
в холодную медную пластину

69
00:02:57,456 --> 00:03:00,317
или наматывая сверхтонкие ленты.

70
00:03:00,317 --> 00:03:05,440
В то время металлическое стекло было
толщиной всего десятки и сотни микрон,

71
00:03:05,440 --> 00:03:08,657
что было слишком тонко
для практического применения.

72
00:03:08,657 --> 00:03:10,715
Но с тех пор учёные выяснили,

73
00:03:10,715 --> 00:03:14,318
что если сплавить несколько
легкосмешиваемых между собой металлов,

74
00:03:14,318 --> 00:03:16,899
не сразу образующих
общую кристаллическую решётку

75
00:03:16,899 --> 00:03:19,701
из-за наличия у них
атомов разных размеров,

76
00:03:19,701 --> 00:03:22,945
то смесь кристаллизуется
гораздо медленнее.

77
00:03:22,945 --> 00:03:26,034
Это означает, что смесь 
не надо охлаждать слишком быстро

78
00:03:26,034 --> 00:03:27,616
и что материал можно утолщить

79
00:03:27,616 --> 00:03:30,092
до сантиметров вместо микрометров.

80
00:03:30,092 --> 00:03:34,375
Такой материал назвали 
металлическое стекло или BMG.

81
00:03:34,375 --> 00:03:37,042
В настоящее время существуют 
тысячи разных видов BMG.

82
00:03:37,042 --> 00:03:40,109
Так почему наши мосты и машины
не создаются из них?

83
00:03:40,109 --> 00:03:44,349
Большинство BMG делаются
из дорогих материалов,

84
00:03:44,349 --> 00:03:46,537
таких как палладий и цирконий,

85
00:03:46,537 --> 00:03:48,022
и им нужно быть очень чистыми,

86
00:03:48,022 --> 00:03:51,374
так как примеси
могут ускорить кристаллизацию.

87
00:03:51,374 --> 00:03:56,386
Поэтому небоскрёб или космический корабль
из BMG обойдутся слишком дорого.

88
00:03:56,386 --> 00:03:57,776
И несмотря на свои силы,

89
00:03:57,776 --> 00:04:02,089
они не выдерживают большую нагрузку.

90
00:04:02,089 --> 00:04:05,082
И когда она доходит до предела, 
они могут cломаться,

91
00:04:05,082 --> 00:04:08,206
поэтому BMG пока что не подходят
для строительства мостов.

92
00:04:08,206 --> 00:04:12,065
Но когда инженеры выяснят, 
как делать BMG из дешёвых материалов

93
00:04:12,065 --> 00:04:14,058
и как сделать их ещё прочнее,

94
00:04:14,058 --> 00:04:15,736
то для этих супер-материалов

95
00:04:15,736 --> 00:04:17,309
не будет предела.