Cel mai dur material de pe Pământ. De ce devine și mai tare când e frig

Experții care au condus studiul susțin că acest aliaj are o „toleranță fantastică la deteriorări”, scrie Science Alert. 

Aceste proprietăți devin și mai pronunțate pe măsură ce materialul se răcește. Experții cred că acesta poate fi folosit cu succes în medii extreme. 

Cel mai dur material de pe Pământ

„Atunci când creezi materiale structurale, vrei să fie puternice, dar să aibă și ductabilitate și să aibă rezistență la rupere,” a declarat Easo George, expert din cadrul Universității din Tennessee. 

„În mod obișnuit, e un compromis între aceste proprietăți,” a continuat George, ce a vorbit despre cel mai dur material de pe Pământ. „Dar acest material le are pe ambele. Și în loc să devină fragil la temperaturi joase, devine mai tare.” 

Rezistența, ductabilitatea și duritatea sunt 3 proprietăți care determină cât de tare e un material. Rezistența se referă la reacția în cazul unei deformări. Ductabilitatea descrie cât de maleabil e un material. Aceste proprietăți pot contribui la duritatea totală – rezistența la alte fracturi după ce material a fost rupt deja. 

George și colegul său, Robert Richie, au lucrat împreună pe o clasă de aliaje numite HEA. Cele mai multe aliaje sunt dominate de 1 element, cu mici proporții din altele. Aliajele HEA conțin elemente care se combină în proporții egale. 

Un astfel de aliaj, CrMnFeCoNi, a fost studiat de mai mulți experți, după ce au fost identificate proprietățile sale impresionante. Un derivat al acestui aliaj, CrCoNi (crom, cobalt și nichel) e considerat cel mai dur material de pe Pământ. George, Ritchie și echipa sa au realizat un experiment cu el, la temperaturi extreme de nitrogen lichid, de -196 grade Celsius. 

Rezistența materialului a impresionat experții 

„Duritatea acestui material la temperaturi apropiate de cele ale heliului lichid (-253 de grade Celsius) atinge și 500 de megapascali pe metru pătrat,” a declarat Ritchie.

Experții au analizat cel mai dur material de pe Pământ și la nivelul atomilor, atunci când e rupt, la temperaturi extrem de scăzute. Și în cazul acestor teste, CrCoNi a impresionat.  

„Cu aceiași factori, duritatea unei bucăți de silicon e de 1 megapascal, carcasa de aluminiu a unui avion de pasageri e de 35. Și duritatea unora dintre cele mai bune tipuri de oțel e de aproximativ 100. Așa că 500 e un număr fantastic,” a continuat Ritchie.  

Află care este cel mai prețios metal din lume – costă de 5 ori mai mult decât aurul.

Experții au studiat și CrMnFeCoNi la temperaturi de heliu lichid. Acest aliaj nu a avut aceleași caracteristici impresionante precum derivatul său. 

„As you are pulling it, the first mechanism starts, and then the second one starts, and then the third one starts, and then the fourth,” Ritchie says. Studiul a fost publicat în jurnalul Science. 

Următorul pas e ca experții să descopere în ce domenii poate fi folosit un astfel de material impresionant.