Волфрам је посебно погодан као материјал за делове посуде са високим оптерећењем који обухватају врућу фузиону плазму, јер је метал са највишом тачком топљења.Недостатак је, међутим, његова крхкост, што га под стресом чини крхким и склоним оштећењима.Нови, отпорнији сложени материјал је сада развио Макс Планк институт за физику плазме (ИПП) у Гаркингу.Састоји се од хомогеног волфрама са уграђеним обложеним волфрамовим жицама.Студија изводљивости је управо показала основну прикладност новог једињења.

Циљ истраживања спроведеног на ИПП-у је развој електране која, као и сунце, добија енергију фузијом атомских језгара.Гориво које се користи је водонична плазма мале густине.Да би се запалила фузиона ватра, плазма мора бити затворена у магнетним пољима и загрејана до високе температуре.У језгру се постиже 100 милиона степени.Волфрам је веома обећавајући метал као материјал за компоненте које долазе у директан контакт са врелом плазмом.То су показала опсежна истраживања у ИПП-у.Међутим, до сада нерешен проблем је била крхкост материјала: волфрам губи своју жилавост у условима електране.Локални стрес – напетост, истезање или притисак – не може се избећи тако што материјал лагано попушта.Уместо тога настају пукотине: Компоненте стога реагују веома осетљиво на локално преоптерећење.

Због тога је ИПП тражио структуре способне да дистрибуирају локалну напетост.Керамика ојачана влакнима послужила је као модел: На пример, крхки силицијум карбид постаје пет пута чвршћи када је ојачан влакнима од силицијум карбида.Након неколико прелиминарних студија ИПП научник Јоханн Риесцх је требало да истражи да ли сличан третман може да функционише са металом волфрама.

Први корак је био производња новог материјала.Волфрамова матрица је морала бити ојачана обложеним дугим влакнима која се састоје од екструдиране волфрамове жице танке као коса.Жице, првобитно замишљене као светлеће нити за сијалице, испоручио их је Осрам ГмбХ.На ИПП-у су испитивани различити материјали за њихово премазивање, укључујући ербијум оксид.Потпуно обложена волфрамова влакна су затим спојена заједно, било паралелно или уплетена.Да би попунили празнине између жица са волфрамом, Јоханн Риесцх и његови сарадници су затим развили нови процес у сарадњи са енглеским индустријским партнером Арцхер Тецхницоат Лтд. пронађена је нежна метода производње једињења: Волфрам се наноси на жице из гасовите смеше применом хемијског процеса на умереним температурама.Ово је био први пут да је волфрам ојачан волфрамовим влакнима успешно произведен, са жељеним резултатом: отпорност на лом новог једињења се већ утростручила у односу на волфрам без влакана након првих тестова.

Други корак је био да се истражи како ово функционише: показало се да је одлучујући фактор то да влакна премошћују пукотине у матриксу и могу да дистрибуирају локално делујућу енергију у материјалу.Овде интерфејси између влакана и волфрамове матрице, с једне стране, морају бити довољно слаби да попусте када се формирају пукотине, а са друге стране, бити довољно јаки да пренесу силу између влакана и матрице.У тестовима савијања ово се може директно посматрати помоћу рендгенске микротомографије.Ово је показало основно функционисање материјала.

Одлучујуће за корисност материјала, међутим, је да се повећана жилавост одржава када се наноси.Јоханн Риш је то проверио истражујући узорке који су били крхки претходном термичком обрадом.Када су узорци били подвргнути синхротронском зрачењу или стављени под електронски микроскоп, њихово истезање и савијање је такође потврдило у овом случају побољшане особине материјала: Ако матрица поквари при напрезању, влакна су у стању да премосте пукотине које настају и да их обуздају.

Принципи за разумевање и производњу новог материјала су тако утврђени.Узорци сада треба да се производе под побољшаним условима процеса и са оптимизованим интерфејсима, што је предуслов за производњу великих размера.Нови материјал би такође могао бити од интереса изван поља истраживања фузије.