Материал разработала группа УрФУ совместно со специалистами Института химии твёрдого тела УрО РАН и Института электрофизики УрО РАН. Основой стали высокоэнтропийные оксиды — твёрдые растворы, в которых пять или более компонентов формируют общую кристаллическую решётку. Изменяя их соотношение, исследователи могут регулировать тепловые, электрические и механические свойства керамики.
Такой подход позволил получить шесть вариантов материала с разным сочетанием характеристик. В отличие от обычного композита, состоящего из отдельных фаз или включений, высокоэнтропийная керамика формирует единую сложную структуру. Это даёт возможность подбирать состав под конкретную задачу — например, теплозащиту, электрическую изоляцию или работу в среде с повышенным радиационным воздействием.
У новой керамики коэффициент теплового расширения оказался совместим с характеристиками металлических основ, а теплопроводность — ниже, чем у стабилизированного диоксида циркония. В результате материал может эффективнее ограничивать передачу тепла к защищаемой детали и одновременно лучше переносить циклы нагрева и охлаждения. Сочетание этих свойств делает материал потенциально интересным сразу для нескольких отраслей. Исследователи рассматривают его для теплозащитных покрытий авиакосмической техники, подложек и изоляторов бортовой электроники, электролитов твёрдооксидных топливных элементов, а также элементов техники, работающей при высоких температурах и радиационном воздействии. Среди возможных применений упоминаются и конструкционные компоненты гиперзвуковых аппаратов.
