Seznamte se s nejnovějším a nejtvrdším materiálem na světě
Kovová slitina chromu, kobaltu a niklu (CrCoNi) svými vlastnostmi ohromila vědce. Materiál je působivě pevný, což znamená, že odolává trvalé deformaci, a zároveň zůstává extrémně tvárný, což znamená, že je vysoce kujný, jak uvádí server Phys.
Tyto dvě vlastnosti dohromady tvoří měřítko pevnosti a CrCoNi je zdaleka nejtvrdším materiálem na Zemi. CrCoNi patří do skupiny slitin s vysokou entropií (HEA), což jsou materiály, v nichž je poměr prvků přibližně stejný. Tyto HEA mají obvykle velkou tvrdost, ale bylo obtížné je testovat v těch nejextrémnějších podmínkách. Nyní již technologie dostatečně vyspěla, aby to bylo možné, a výzkumníci z Národní laboratoře Lawrence Berkeleyho (Berkeley Lab) a Národní laboratoře Oak Ridge (ORNL) zjistili, že CrCoNi je překvapivě tím tvrdší, čím je chladnější.
„Když navrhujete konstrukční materiály, chcete, aby byly pevné, ale zároveň tvárné a odolné proti lomu,“ uvedl v prohlášení spoluvedoucí projektu Easo George z ORNL a Univerzity v Tennessee. „Obvykle se jedná o kompromis mezi těmito vlastnostmi. Tento materiál však splňuje obě tyto vlastnosti a místo toho, aby se při nízkých teplotách stával křehkým, stává se pevnějším.“
Tým začal poprvé pracovat na CrCoNi a další slitině s manganem a železem navíc (CrMnFeCoNi) téměř před deseti lety. Podařilo se jim vzorky dostat až na teplotu kapalného dusíku, což ukázalo, že jako materiály jsou docela dobré. Trvalo však několik let, než je tým mohl otestovat v extrémnějších podmínkách. CrMnFeCoNi si vedl dobře, ale CrCoNi byl výjimečný.
Materiál vykazuje při deformaci chování, které vytváří „magickou posloupnost“ interakcí, jež zajišťují nejprve kujnost a poté pevnost. Zpočátku je jeho struktura velmi jednoduchá, pouhá zrnka, ale po deformaci se vyvine v něco velmi komplikovaného, díky čemuž je odolný proti lámání.
Materiál se nyní vyvíjí pro různé aplikace, ale vzhledem k nákladům na jeho vytvoření jej vědci v současnosti považují za vhodného kandidáta pro extrémní prostředí, jako je hluboký vesmír.
Zdroj: science.org, phys.org, redakce
