Под одредени услови станува уште поцврст - откриен најтврдиот материјал на светот
Истражувањата потврдија дека легурата на хром, кобалт и никел е најтврдиот познат материјал на Земјата, а она што особено ги радува научниците е што оваа „супермоќ“ станува уште поизразена во одредени екстремни услови.
Големата јакост што ја покажа легурата за време на истражувањето ги наведе научниците да заклучат дека е „исклучително толерантна на оштетување“. Сепак, најголемото изненадување дојде кога беше откриено дека нејзините својства се зголемуваат како што материјалот се лади, што укажува на голем потенцијал за примена во екстремно ладни средини.
„Кога дизајнирате материјали - сакате тие да бидат силни, но и еластични и отпорни на фрактура“, објаснува металургот Еасо Џорџ од Одделот за напредна теорија и развој на легури на Универзитетот во Тенеси. Во повеќето случаи, мора да има некаков компромис помеѓу овие две барања, но кога станува збор за новата легура, таа ги усогласува и двете и наместо да стане кршлива на ниски температури, таа е уште поцврста.
Џорџ и неговиот колега инженер Роберт Ричи од Националната лабораторија Беркли и Универзитетот во Калифорнија, Беркли, поминаа извесно време работејќи на класа материјали познати како легури со висока ентропија или HEA - кои содржат елементи измешани во еднакви пропорции. Една таква легура, CrMnFeCoNi - хром, манган, железо, кобалт и никел - е предмет на интензивно истражување откако научниците забележале дека нејзината сила и еластичност се зголемуваат на пониски температури.
Сепак, понатамошните анализи открија дека еден од нејзините деривати, CrCoNi - хром, кобалт и никел, покажува повеќе исклучителни својства.
Científicos miden la dureza más alta jamás registrada, de cualquier material, mientras investigaban una aleación metálica hecha de cromo, cobalto y níquel (CrCoNi). https://t.co/K0eTUT5lhT Vía @BerkeleyLab pic.twitter.com/Eq2uXPikQ9
— Enrique Coperías (@CienciaDelCope) December 9, 2022
Испитување на крајните граници
„Овој материјал е отпорен на температурната граница на течен хелиум или -253 степени Целзиусови, што е дури 500 мегапаскали“, објаснува Ричи. Ова е неверојатна бројка, но за подобро да разберат како функционира овој процес, тие одлучија да го проучат CrCoNi до атомско ниво на собна температура, но и на екстремен студ.
Ова вклучуваше предизвикување на пукање на материјалот и мерење на напрегањето потребно за да предизвика раст на фрактурата, а потоа набљудување на кристалната структура на примероците. Заклучокот до кој дошле е дека оваа легура има три блока за дислокација кои го спречуваат пукањето на материјалот, како и механизми за активирање кои продолжуваат да се формираат постојано колку е посилна примената на силата, од кои секоја се повторува во низа што предизвикува легурата да има својства кои досега не се забележани меѓу другите материјали познати на Земјата.
