100 пати посилен од графенот, 200 пати од челикот и 1.000 пати полесен од хартијата: Најцврстиот метал на земјата
Тврдењето дека најцврстиот материјал на Земјата станува посилен само при екстремни температури звучи како нешто од филм за суперхерои, но според една неодамнешна научна студија, тоа е сосема реално.
Најцврстиот материјал на Земјата е метална легура која се состои од хром, кобалт и никел. Тој е 100 пати посилен од графенот, суперматеријал 200 пати посилен од челикот и 1.000 пати полесен од хартијата.
Додека истражувачите претходно беа свесни дека материјалот е цврст, тие беа изненадени кога дознаа дека станува уште поцврст кога е изложен на екстремно ниски температури. Другите материјали, вклучително и графенот, стануваат сè покршливи како што се намалуваат температурите, додека оваа легура со висока ентропија (HEA) е исклучително отпорна на фрактури.
Роберт Ричи, професор на Универзитетот во Калифорнија Беркли, постар научник од Националната лабораторија Лоренс Беркли и коавтор на студијата, изјави за Live Science: „Цврстината на алуминиумските легури што се користат во авионите е 35 мегапаскали на метар. Овој материјал има цврстина од 450 до 500 мегапаскали на метар... ова се бројки кои збунуваат“.
УПОТРЕБА ВО РЕАЛНИОТ СВЕТ
Значи, кои нешта би биле идеални за оваа цврста легура? Може да се вклучи во вселенската инфраструктура или да се користи за изградба на контејнери отпорни на фрактури за проекти за чиста енергија. На пример, добра апликација може да бидат контејнерите за складирање на водород за возила со погон на водород. Проблемот е што никелот и кобалтот се исклучително скапи, така што легурата нема да се користи надвор од лабораторија во скоро време, според Ричи.
<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="en" dir="ltr">MSE's own Professors Ritchie, Minor, Asta, and colleagues at Oak Ridge National Laboratory have produced the toughest material in the world. The work is focused on an alloy of chromium, cobalt, and nickel and shows a pathway to producing a material that is ductile and very strong <a href="https://t.co/kllfvzfypO">pic.twitter.com/kllfvzfypO</a></p>— Berkeley MSE (@BerkeleyMSE) <a href="https://twitter.com/BerkeleyMSE/status/1603514153028636672?ref_src=twsrc%5Etfw">December 15, 2022</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
Научниците првично ја тестирале легурата изложувајќи ја на течен азот на температури околу минус 321 степени Целзиусови. Наместо да ослабне, легурата стана посилна. Истражувачите потоа ја изложиле легурата на течен хелиум, кој може да достигне температури од минус 424 степени целзиусови.
Во споредба со графенот, HEA беше експоненцијално поцврст. Според физичарот Донг Лиу, коавтор на студијата од Универзитетот во Бристол, графенот е силен, но нема толеранција на оштетување. „Тој е многу кршлив и се крши исто како кригла што ја фрлате на подот и се распаѓа на парчиња“, изјави тој за Live Science.
И иако графенот можеби е цврст, тој ја одржува својата сила само во „нанометарски скали“, додека легурата хром-кобалт-никел беше тестирана во делови со големина на пакување цигари. Ова го прави попрактичен материјал за заеднички предмети.
Потребно е да се спроведат дополнителни истражувања за HEA за да се утврди неговата употребливост во реални услови. Во меѓувреме, Ричи е заинтересиран за развој на нови легури кои се слично цврсти со користење на различни елементи од периодниот систем, со што се создаваат „милиони нови легури“.
