Исследователи из Рочестерского университета и Израильского технологического института «Технион» обнаружили, что структуру молибдена можно изменить при комнатной температуре. Они вдавливали в металл алмазный наконечник наноиндентера, прибора для проверки свойств материалов, на несколько нанометров. Испытание останавливали сразу после резкого скачка проникновения наконечника, который называют «поп-ин». О результате Рочестерский университет сообщил 9 ноября 2026 года. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI: 10.1073/pnas.2612140123.

Молибден плавится примерно при 2600 °C. Обычно его кристаллические зёрна, небольшие области с упорядоченным расположением атомов, рекристаллизуются при нагреве примерно до 1000 °C. В описанном опыте похожую перестройку вызвало точечное механическое воздействие.

Почему решающими стали сила и момент остановки

Эксперименты и компьютерное моделирование показали: небольшое увеличение нагрузки резко продвигает алмазный наконечник в металл. В этот момент вокруг вмятины возникает небольшая рекристаллизованная область. Если продолжить давление после скачка проникновения, новые зёрна исчезают.

Механизм можно пояснить на условном примере. Если в небольшом участке молибденовой детали обнаружился дефект, наконечник можно было бы направить туда, создать нужное давление и остановить сразу после скачка проникновения. Остальная часть детали не нагревалась бы. Но исследователи не проверяли этот способ на крупных изделиях, а сам пример не доказывает, что обработка улучшит свойства детали.

Метод может позволить менять материал только в нужном месте, не нагревая весь образец. Исследователи также рассматривают молибден как возможный материал для межсоединений в будущих полупроводниках. Однако пресс-релиз не подтверждает, что такая обработка улучшает определённые свойства готовых изделий.

До промышленного применения пока далеко. Нужно точно выбрать место воздействия, дозировать нагрузку и вручную остановить испытание сразу после «поп-ина». Изменённая область мала, а избыточное давление уничтожает новые зёрна. В пресс-релизе не указаны размер этой зоны, скорость обработки, доля успешных воздействий и допустимый разброс параметров. Там также нет данных об испытаниях на крупных деталях или на автоматизированной линии. Поэтому оценить, можно ли масштабировать метод и сколько это будет стоить, пока нельзя. Подробности эксперимента и моделирования в доступном материале тоже ограничены: это пресс-релиз, а не полный текст статьи.

Для подготовки обзора по теме материаловедения можно обратиться к услуге подготовки научных статей, но она не заменяет проверку первичной публикации.

Схема последовательности наноиндентирования молибдена и условий локальной рекристаллизации

Фото: Pixabay / Pexels