Shkencëtarët zbulojnë materialin më të fortë të planetin tonë!

Emri i tij është CrCoNi dhe është një aliazh metalik i kromit, kobaltit dhe nikelit: ky është materiali më fortë i zbuluar ndonjëherë në planetin tonë deri më tani, karakteristikat e të cilit janë përshkruar në detaje në një studim të botuar në Science. Përveçse është tepër duktil dhe i fortë, qëndrueshmëria dhe duktiliteti i tij përmirësohen në të ftohtë (zakonisht, megjithatë, ndodh e kundërta).

CrCoNi është pjesë e një grupi metalesh të quajtur aliazhe me entropi të lartë (HEA). Ndryshe nga lidhjet normale, të cilat përmbajnë një proporcion më të madh të një metali se tjetri, në HEA çdo element është i pranishëm në pjesë të barabarta: kjo recetë “e ekuilibruar” do të thotë që materiali që rezulton është shpesh më i fortë dhe më duktil se normalja.

Në rastin e CrCoNi, qëndrueshmëria është edhe më e theksuar: në një temperaturë afër asaj të heliumit të lëngshëm (20 kelvin, ose -253 °C) është e barabartë me 500 megapaskale. Për të ilustruar, në të njëjtat temperatura silikoni ka një rezistencë prej një Megapascal, alumini i përdorur në strukturën e avionëve prej 35 Megapascal dhe disa prej çelikut më të mirë në botë prej 100 Megapascal.

Shumë substanca të ngurta, duke përfshirë metalet, kanë një formë kristalore të karakterizuar nga një strukturë atomike e përsëritur 3D, e quajtur një njësi ose qelizë primitive, duke formuar një grilë. Meqenëse asnjë kristal nuk është i përsosur, qeliza e njësisë përmban “defekte”: një shembull shumë i zakonshëm janë dislokimet, pikat ku një copë grilë e deformuar takohet me një të padeformuar.

Zhvendosjet ndikojnë në vetitë e materialit, duke e bërë atë pak a shumë duktil: kur një dislokim lëviz lehtësisht në rrjetë, materiali është më i lakueshëm; kur në vend të kësaj lëvizja bllokohet nga pengesat e përfaqësuara nga parregullsitë e grilës, materiali është më i fortë, por edhe më i prirur ndaj thyerjes.

Në rastin e CrCoNi, qëndrueshmëria përforcohet falë një serie prej tre pengesash dislokimi, të cilat veprojnë në një rend të caktuar kur forca ushtrohet në material: sekuenca e këtyre ndërveprimeve në nivelin atomik bën që metali të mos plasaritet, por ju vazhdoni të takoni pengesa të reja që i rezistojnë presionit të ushtruar, duke e bërë atë shumë këmbëngulës.

Në të ardhmen, CrCoNi mund të përdoret si një material strukturor për të ndërtuar, për shembull, raketa ose satelitë që përfundojnë në hapësirë: kobalti dhe nikeli, megjithatë, janë shumë të shtrenjta dhe të vështira për t’u gjetur materiale, kështu që do të ishte më interesante për të gjetur aliazhe të tjera që mund të përdoren, përbërësit e të cilave janë më të bollshëm dhe më pak të kushtueshëm. Në çdo rast, procesi është ende i gjatë, pasi kur bëhet fjalë për materialet strukturore, eksperimentimi zgjat gjithmonë disa vite apo edhe dekada: Kush do t’i besonte të fluturonte në një avion të ndërtuar me një material të testuar vetëm disa herë dy muaj para fluturimit?

Edekl Strazimiri / SCAN

Material i përgatitur nga portali SCAN TV.
Ripublikimi mund të bëhet vetëm kundrejt citimit të autorësisë dhe burimit origjinal.