У 2025 році світова наукова спільнота засвідчила видатне досягнення, яке має потенціал кардинально змінити інженерні межі та підходи до створення надміцних конструкцій. Дослідження професора Мартіна Хармера з Університету Ліхай, присвячене вивченню атомної структури міжзернових границь у керамічних матеріалах, було визнано Фондом «Падаючі Стіни» (Falling Walls Foundation). Його включили до почесного переліку десяти найважливіших глобальних наукових проривів року. Ця подія символізує справжню зміну парадигми у матеріалознавстві, де давні обмеження міцності та довговічності поступаються місцем новому, глибинному розумінню матерії на її фундаментальному рівні.
Професор Хармер, який обіймає посаду заслуженого професора матеріалознавства та інженерії в Університеті Ліхай, а також очолює Президентську ініціативу «Нано-людські Інтерфейси», зосередив свою роботу на дослідженні границь зерен. Ці границі є критичними стиками, де з'єднуються кристалічні зерна в полікристалічних структурах. Історично склалося так, що саме ці межі вважалися ахіллесовою п'ятою кераміки — зонами накопичення дефектів, що неминуче призводили до руйнування матеріалу. Прес-релізи підкреслюють, що праця Хармера «руйнує стіни між теоретичним матеріалознавством та його практичною реалізацією». Ключовим моментом стало створення тривимірної карти атомної структури цих границь із безпрецедентною атомарною роздільною здатністю.
Такий безпрецедентний рівень деталізації вдалося досягти завдяки потужній синергії передових наукових методів. Сюди входить скануюча просвічуюча електронна мікроскопія з корекцією аберацій, поєднана зі складним комп'ютерним моделюванням. Професор Хармер наголосив, що його команда фактично розробила «дорожню карту для проектування міцніших та довговічніших керамічних виробів», що дозволяє інженерам цілеспрямовано маніпулювати властивостями матеріалу. Значний внесок у це відкриття зробили міжнародні партнери, серед яких фахівці з Інституту Макса Планка та Шанхайського університету науки і технологій. Співробітник Хармера, Заолі Чжан, зазначив, що ця робота «відкриває двері для точного налаштування матеріалів на атомному рівні», що знаменує перехід від спроб і помилок до ювелірної точності у конструюванні.
Відзначена Фондом «Падаючі Стіни» поряд з інноваціями у сферах штучного інтелекту та біомедицини, розробка Хармера пропонує принципово новий підхід, який вигідно відрізняється від традиційних матеріалів, як-от нікелеві суперсплави. Попередні дослідження Хармера вже довели, що границі зерен можна трансформувати у джерело виняткової стабільності та міцності, а не слабкості. Практичне застосування цього знання обіцяє революціонізувати цілі галузі. Зокрема, в аерокосмічній сфері це може дозволити створювати лопатки турбін, здатні витримувати значно вищі температури, а в електроніці — призвести до розробки більш продуктивних напівпровідників, що підвищить ефективність електронних пристроїв.
Незважаючи на очевидний і значний потенціал, експерти ринку вказують на серйозні виклики, пов'язані з необхідністю масштабування виробництва до рівня, який вимагає атомарної точності. Це нерозривно пов'язано із впровадженням високотехнологічних виробничих потужностей та подоланням вузьких місць у ланцюгах постачання. Тим не менш, це світове визнання слугує потужним каталізатором для подальших досліджень. Вони спрямовані на гармонізацію фундаментальних теоретичних відкриттів із реаліями великомасштабного виробництва, відкриваючи шлях до створення матеріалів, які визначатимуть технологічний прогрес майбутнього і стануть основою для наступного покоління інженерних рішень.