Un nou aliaj metalic, obținut prin controlul modului în care atomii se organizează în timpul fabricației, este de două ori mai rezistent decât oțelul și de trei ori mai rezistent decât aluminiul. Descoperirea ar putea deschide calea către o nouă generație de materiale pentru industrie.
Aliajele sunt materiale obținute prin combinarea mai multor metale și sunt folosite într-o gamă largă de produse, de la tacâmuri și automobile până la aeronave. Performanța lor depinde nu doar de compoziția chimică, ci și de modul în care atomii se organizează în timpul procesului de fabricație.
Citește și: Chișinăul apără dreptul militarilor moldoveni de a purta drapelul național în Zona de Securitate
O echipă internațională de cercetători a dezvoltat o metodă care controlează organizarea atomilor la temperaturi mai scăzute decât cele utilizate în mod obișnuit. Potrivit ScienceAlert, după topirea inițială, aliajul este menținut timp de aproximativ 32 de ore la 550 de grade Celsius, permițând atomilor să se autoorganizeze într-o structură foarte compactă și aproape lipsită de defecte.
Jian-Feng Nie, specialist în știința materialelor la Universitatea Monash din Australia, spune că descoperirea schimbă perspectiva asupra modului în care sunt dezvoltate aliajele. „Timp de peste un secol, dezvoltarea aliajelor s-a concentrat pe compoziție și procesare. Munca noastră sugerează că modul în care atomii se organizează în timpul fabricației poate fi la fel de important”, a explicat cercetătorul.
Cercetătorii au combinat cinci metale – hafniu, niobiu, tantal, titan și zirconiu – obținând un aliaj din categoria aliajelor refractare cu entropie ridicată (Refractory High-Entropy Alloy – RHEA).
În testele de laborator, materialul s-a dovedit de două ori mai rezistent decât oțelul, de trei ori mai rezistent decât aluminiul și de două ori mai rezistent decât același aliaj fabricat prin metode convenționale. În același timp, și-a păstrat ductilitatea, ceea ce înseamnă că poate fi deformat fără să se rupă.
„Am reușit să creăm o structură foarte bine conectată, cu o rezistență și o stabilitate excepționale”, au explicat cercetătorii.
Descoperirea demonstrează că rezistența unui aliaj poate fi îmbunătățită nu numai prin schimbarea compoziției chimice, ci și prin controlul modului în care atomii se organizează în timpul fabricației.
Vezi și: Destinații de vacanță care îți schimbă viața
Cercetătorii spun că, dacă principiul va putea fi aplicat și altor tipuri de aliaje, acesta ar putea deschide calea către materiale cu proprietăți considerate până acum imposibil de obținut. În loc să fie adăugate cantități tot mai mari de elemente de aliere, performanța materialelor ar putea fi îmbunătățită prin proiectarea structurii lor interne, ceea ce ar reduce costurile și consumul de resurse.
