Транспортные средства с каждым годом становятся все более совершенными. Их отличает высокая энергоэффективность и низкий уровень выбросов. Ученым из Национальной лаборатории Ок-Ридж удалось создать совершенно новый уникальный механизм, который может дать беспрецедентное представление о работе двигателей внутреннего сгорания на атомном уровне в реальном времени.

Новый двигатель создается специально для работы внутри нейтронного луча. Он может обеспечивать уникальную среду для образцов, позволяя исследовать структурные изменения в новых сплавах.

Они разработаны для среды с высокими температурами в усовершенствованных двигателях внутреннего сгорания, которые работают в реальных условиях. Впервые такая возможность предоставилась в 2017 году. Тогда исследователи создали прототип нового двигателя, его основная часть состояла их блока цилиндров. Он был отлит из нового жаропрочного алюминиево-цериевого сплава, созданного в лаборатории.

Первый в мире эксперимент проанализировали методом нейтронографии с использованием специального оборудования нейтронного расщепления источника. Оказалось, что в ходе эксперимента была доказана не только стойкость сплава, но и ценность использования нейтронов для анализа новых материалов.

Они способны глубоко проникать даже в самые плотные металлы представляя возможность выявления структурной информации атомного масштаба. Ученые выяснили, как сплавы работают при высоких температурах, экстремальном напряжении и растяжении, выявив самые мелкие дефекты.

Успех стал причиной разработки нового механизма, возможности которого основаны на двухлитровом четырехцилиндровом автомобильном двигателе, модифицированном для работы с одним цилиндром.

Платформа двигателя может вращаться вокруг оси цилиндра, и тем самым обеспечивается максимальная гибкость измерений. Нейтронные исследования с таким оборудованием будут иметь высокую эффективность с применением охлаждающей жидкости и масла на основе фторуглерода.