Το «πιο ανθεκτικό κράμα μετάλλου στον κόσμο»

Το «πιο ανθεκτικό κράμα μετάλλου στον κόσμο»

www.sandia.gov

Ερευνητές των Sandia National Laboratories στις ΗΠΑ δημιούργησαν ένα κράμα μετάλλου το οποίο, όπως υποστηρίζουν, είναι το πιο ανθεκτικό που υπάρχει στον κόσμο: Πρόκειται για ένα κράμα πλατίνας- χρυσού το οποίο είναι 100 φορές πιο ανθεκτικό από το ατσάλι, κάτι που το φέρνει στην ίδια κατηγορία με το διαμάντι και το ζαφείρι- τα πιο ανθεκτικά στη φθορά υλικά που υπάρχουν στη φύση.

Οι ερευνητές παρουσίασαν την έρευνά τους στο Advanced Materials. «Δείξαμε πως υπάρχει μια θεμελιώδης αλλαγή που μπορείς να επιφέρεις σε κάποια κράματα, που θα έχει ως αποτέλεσμα αυτή την εντυπωσιακή αύξησης στις επιδόσεις τους, μέσα σε ένα μεγάλο εύρος πραγματικών, πρακτικών μετάλλων» είπε ο Νικ Άρτζιμπεϊ, επιστήμονας υλικών και ένας από τους ερευνητές.

Αν και τα μέταλλα γενικότερα θεωρούνται ανθεκτικά, όταν τρίβονται συνεχόμενα πάνω σε άλλα μέταλλα- όπως πχ σε μηχανές- φθείρονται και παραμορφώνονται, εκτός και αν έχουν κάποιου είδους προστασία, όπως πχ πρόσθετα σε μηχανέλαια.

Στα ηλεκτρονικά, για σκοπούς τέτοιας προστασίας χρησιμοποιούνται εξωτερικά στρώματα χρυσού ή άλλων μετάλλων, τα οποία ωστόσο είναι ακριβά αφ'ενός και φθείρονται επίσης αφ'ετέρου. Ωστόσο, στην περίπτωση της εν λόγω επικάλυψης, η αντοχή είναι τόσο μεγάλη που εκτιμάται πως θα μπορούσε να εξοικονομήσει στη βιομηχανία ηλεκτρονικών πάνω από 100 εκατομμύρια δολάρια ετησίως- απλά και μόνο στα υλικά, καθιστώντας τα ηλεκτρονικά κάθε μεγέθους, σε πολλούς τομείς βιομηχανίας, πιο συμφέροντα από άποψης κόστους, μακροβιότερα και πιο αξιόπιστα.

Η καινοτομία στο συγκεκριμένο κράμα- 90% πλατίνα με 10% χρυσό- έγκειται στο μηχανολογικό κομμάτι: Η «συμβατική» αντίληψη λέει πως η δυνατότητα ενός μετάλλου να αντέχει στην τριβή έχει να κάνει με το πόσο σκληρό είναι, ωστόσο οι ερευνητές των Sandia πρότειναν μια νέα θεωρία, που λέει ότι η φθορά σχετίζεται με το πώς τα μέταλλα αντιδρούν στη θερμότητα και όχι στη σκληρότητά τους. Για να την επαληθεύσουν, πειραματίστηκαν με διάφορα μέταλλα, και όπως προέκυψε, στο συγκεκριμένο κράμα η μηχανική και θερμική σταθερότητα ήταν εξαιρετική, χωρίς να παρατηρούνται μεταβολές στις μικροδομές, μετά από εξαντλητικές δοκιμές.

Για τους σκοπούς της έρευνάς τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν εξελιγμένα εργαλεία προσομοίωσης υπολογιστή- κάτι το οποίο παρατηρείται πλέον σε πολλούς τομείς έρευνας και ανάπτυξης, καθώς η χρήση τους εξοικονομεί στους ερευνητές πολύ χρόνο, αφού αποφεύγουν σε μεγάλο βαθμό την ανάγκη να «μαντεύουν» και να κινούνται «στα τυφλά», όπως θα γινόταν υπό άλλες συνθήκες.