Ovo je najčvršća legura na Zemlji

U novoj studiji, tim predvođen istraživačima iz Berkeley Laba proveo je novu CrCoNi leguru kroz niz testova i otkrio ne samo njenu nevjerojatnu žilavost, već i veliku čvrstoću i rastezljivost, a ta joj se svojstva još i poboljšavaju na nižim temperaturama, za razliku od većine poznatih materijala.

Dotična legura sadrži krom, kobalt i nikal, a pripada klasi metala koji se nazivaju legure visoke entropije (HEA). Većina legura sastoji se od jednog dominantnog elementa s manjim količinama drugih dodanih, ali HEA sadrže jednake količine svakog elementa. To im može dati neka impresivna svojstva, kao što su visoki omjeri čvrstoće i težine, modul elastičnosti koji raste s temperaturom ili ultra čvrstoća i rastezljivost.

U prethodnom radu, istraživači su otkrili da CrCoNi pokazuje visoku čvrstoću i žilavost na niskim temperaturama od oko -196 °C. Za novu studiju, tim je istražio kako bi izdržao čak i na nižim temperaturama od -253 °C, na kojima helij postoji kao tekućina i njegova je otpornost dosegnula nove visine u sprječavanju širenja pukotina.

"Otpornost ovog materijala u blizini temperature tekućeg helija iznosi čak 500 megapaskala kvadratnih metara", rekao je Robert Ritchie, jedan od vodećih istraživača u studiji. "U istim jedinicama, otpornost komada silicija je jedan, aluminijska konstrukcija zrakoplova u putničkim zrakoplovima oko 35, a nekih od najboljih čelika oko 100. Dakle, 500 je zapanjujuća brojka."

Obično materijali postaju lomljiviji na nižim temperaturama, pa je tim istražio kako se CrCoNi tako dobro držao. Koristili su nekoliko tipova mikroskopije da ispitaju strukturu kristalne rešetke legure pod utjecajem sile.

Ispostavilo se da CrCoNi svoju hladnu otpornost dobiva nizom atomskih interakcija koje se događaju u određenom slijedu. Nesavršenosti u kristalima pomiču se primijenjenom silom sve dok ne stvore prepreke koje rade na povećanju otpora protiv te sile. Posljednji korak procesa prebacuje kristalnu strukturu iz kubične u heksagonalnu.

Tim kaže da bi otpornost na nevjerojatno niske temperature leguru mogla učiniti korisnom za objekte koji rade u ekstremnim okruženjima poput dubokog svemira.

Istraživanje objavljeno u časopisu Science možete pronaći na ovoj poveznici.