Tato jednoduchá slitina je nejtvrdším materiálem na světě
Sledovat v Google Zprávách
Jednoduchá slitina získala pomyslnou „korunu“ pro nejtvrdší materiál, jaký byl kdy zaznamenán. V nové studii tým vedený výzkumníky z Berkeley Lab provedl řadu testů a zjistil nejen její neuvěřitelnou houževnatost, ale také vysokou pevnost a tažnost, které se na rozdíl od většiny známých materiálů zlepšují při nižších teplotách, jak uvádí server New Atlas.
Slitina obsahuje chrom, kobalt a nikl (CrCoNi) a patří do třídy kovů nazývaných slitiny s vysokou entropií (HEA). Většina slitin se skládá z jednoho dominantního prvku s přídavkem menšího množství ostatních, ale HEA obsahují stejné množství každého prvku. Díky tomu mohou mít působivé vlastnosti, jako je vysoký poměr pevnosti k hmotnosti, modul pružnosti, který roste s teplotou, nebo ultrapevnost a tažnost.
V předchozí práci vědci zjistili, že slitina CrCoNi vykazuje vysokou pevnost a houževnatost při nízkých teplotách kolem -196 °C. V rámci nové studie tým zkoumal, jak obstojí při ještě nižších teplotách -253 °C, při kterých existuje helium jako kapalina. A skutečně, jeho houževnatost dosáhla nových výšin, pokud jde o zabránění šíření trhlin.
„Houževnatost tohoto materiálu v blízkosti teplot kapalného helia dosahuje až 500 megapascalů na metr čtvereční,“ uvedl Robert Ritchie, spoluvedoucí výzkumník studie. „Ve stejných jednotkách je houževnatost kousku křemíku jedna, hliníkového rámu v osobních letadlech asi 35 a houževnatost některých nejlepších ocelí se pohybuje kolem 100. V tomto případě je houževnatost křemíku na úrovni 1,5 mm. Takže 500 je ohromující číslo.“
Za normálních okolností jsou materiály při nižších teplotách křehčí, a proto tým zkoumal, jak je možné, že slitina CrCoNi tak dobře odolává. Ke zkoumání struktury krystalové mřížky slitiny pod vlivem síly použili několik typů mikroskopie.
Ukázalo se, že slitina CrCoNi získává svou chladnou houževnatost díky řadě atomových interakcí, které probíhají ve specifickém sledu. Nedokonalosti v krystalech se působením síly posouvají, dokud nevytvoří překážky, které působí na zvýšení odolnosti proti této síle. V posledním kroku procesu se krystalová struktura změní z kubické na hexagonální.
Tým tvrdí, že houževnatost materiálu při neuvěřitelně nízkých teplotách by mohla být užitečná pro objekty, které pracují v extrémních prostředích, jako je hluboký vesmír. Výzkum byl publikován v časopise Science.
Zdroj: redakce, newatlas.com, science.org
Nejnovější články
- Jeden nespokojený senior může zablokovat stavbu celého satelitního městečka o několika domech
- Kalifornie testuje autobusy s rychlostí 225 km/h. Pro svou zběsilou jízdu budou mít vlastní pruh na dálnici
- Některé České restaurace trestají nedojedená jídla poplatkem. Kdo nedojí, připlatí si
- Cyklistický airbag může být rozhodujícím prvkem pro záchranu života. Objevují se hlasy pro jeho povinné zavedení
- Ukrajina tak dlouho žádala USA o zbraně dlouhého doletu, až se je naučila vyrábět sama
- Psychologie říká, že lidé, kteří dosáhnou 70 let a uvědomí si, že je jejich děti již nepotřebují, mohou pociťovat hluboký dopad na své duševní zdraví
- Zpráva evropských úřadů potvrzuje: hrozny, jahody a pomeranče jsou ovoce nejvíce kontaminovány pesticidy
- Kbelík a mop mají své dny sečteny: odborníci na úklid sdílejí stejný názor a v roce 2026 se přiklánějí k jeho vylepšené verzi
- Blíží se úplné zatmění slunce: Dočkáme se ho v létě a bude to nádherná podívaná
- Je konec: Legendární švédská automobilka po 75 letech končí prodejem posledních vyrobených aut
