piatok, 24 mája, 2024
22.2 C
Kosice
ÚvodRôzneVedci objavili najpevnejší materiál na svete

Vedci objavili najpevnejší materiál na svete
V

Pri mínus 250 stupňoch Celzia sa vlastnosti zliatiny vôbec nezmenia a to ju predurčuje k priam neobmedzenému využitiu.

Zliatina CrCoNi pri 20 °C (293 K, Kelvinov) a pri –250 °C (20 K) . Zdroj: Bristol University

Výskumníci z Bristolskej univerzity a Laboratória Berkeley objavili zliatinu, ktorej vlastnostiam sa nevyrovná žiadny iný materiál na Zemi.

Najpevnejším materiálom sa najnovšie stala zliatina chrómu, kobaltu a niklu (CrCoNi). Kov veľmi dobre odoláva deformáciám, je extrémne ťažký (kujný) a pevný. Pri nízkych teplotách sa všetky tieto vlastnosti ešte zosilňujú. Pri väčšine ostatných existujúcich materiálov je to skôr naopak.

Ľudia si často zamieňajú tvrdosť za pevnosť (odolnosť). Keď si do Googlu zadáte, ktorý materiál je najtvrdší na svete, vyskočí vám diamant.

Ako sa dá jedinečná zliatina využiť?

Nová zliatina je stokrát pevnejšia ako grafén, ktorý je dvestokrát tvrdší ako oceľ a tisíckrát ľahší ako papier. Správanie tejto kombinácie kovov je spôsobené fázovou transformáciou, ktorá v kombinácii s inými mechanizmami na nanočasticovej úrovni zabraňuje tvorbe a šíreniu trhlín.

Pri mínus 250 stupňoch Celzia sa pevnosť a odolnosť zliatiny vôbec nezmení (nezhorší) a práve to je jej najdôležitejšou vlastnosťou, ktorá ju predurčuje na využitie v oblasti konštrukcií alebo nosných komponentov. Vedci predpokladajú, že pomôcť môže aj pri výrobe nástrojov do vesmíru, kde panujú omnoho nižšie teploty ako na Zemi. Jediným problémom môže byť cena niklu a kobaltu, oba prvky sú totiž veľmi drahé.

Jej štruktúra je pritom úplne jednoduchá

Novú zliatinu vedci vyvíjali vyše dekády a úspešné výsledky publikovali v časopise Science. Patrí do triedy kovov nazývaných zliatiny s vysokou entropiou, ktoré uchvátili výskumníkov približne pred 20 rokmi. Na rozdiel od iných zliatin sú vyrobené z rovnakého podielu viacerých prvkov a vyvážená kombinácia je kľúčom k ich dokonalým vlastnostiam.

Na otestovanie zliatin s vysokou entropiou v extrémnych podmienkach je potrebná vyspelá technológia, ktorá v tom čase ešte nebola dostupná. Ich plnú silu, limity a vlastnosti vieme preto skúmať až teraz. Okrem CrCoNi začali vedci experimentovať aj s ďalšou zliatinou, ktorá obsahuje mangán a železo (CrMnFeCoNi).

„Naša práca môže zmeniť spôsob, ako uvažujeme o vlastnostiach kovov. Metalurgovia tvrdia, že štruktúra materiálu určuje jeho vlastnosti, no neplatí to vždy. CrCoNi má najjednoduchšiu štruktúru, akú si viete predstaviť. Ak však materiál deformujete, stane sa veľmi komplikovaným a získava tým aj odolnosť proti poškodeniu,“ vysvetlil Robert Ritchie.

Foto:Zliatina CrCoNi pod mikroskopom. Autor: Robert Ritchie/Berkeley Lab
Podobné články

ZANECHAŤ ODPOVEĎ

Zadajte svoj komentár!
Zadajte svoje meno tu

Kosice
clear sky
20.4 ° C
22 °
19.3 °
58 %
5.1kmh
0 %
Pi
19 °
So
24 °
Ne
23 °
Po
24 °
Ut
22 °

Najnovšie správy

Zdravie, krása, energia

Čierne skládky

Lipová alej Kniežaťa Laborca

Posledné komentáre

%d blogerom sa páči toto: