Έλληνας ανακάλυψε σούπερ ανθεκτικό κράμα μετάλλου

[MARK]

Έλληνας ανακάλυψε σούπερ ανθεκτικό κράμα μετάλλου




Μια ερευνητική επιστημονική ομάδα του φημισμένου Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech), με επικεφαλής τον δρα Μάριο Δημητρίου, ανακάλυψε ένα νέο σούπερ-ανθεκτικό και σκληρό μεταλλικό κράμα. Αν και μοιάζει με γυαλί, είναι το πρώτο υλικό που έχει ποτέ κατασκευαστεί, το οποίο ανταγωνίζεται σε σκληρότητα και ισχύ τον χάλυβα και μελλοντικά θα μπορούσε να αντικαταστήσει τον τελευταίο σε κτίρια, γέφυρες, αυτοκίνητα και άλλες χρήσεις.





Η πρόκληση των επιστημόνων ήταν ανέκαθεν να ανακαλύψουν υλικά που να είναι σκληρά και παράλληλα ανθεκτικά, αλλά συνήθως κατέληγαν σε ένα συμβιβασμό ανάμεσα σε αυτά τα δύο χαρακτηριστικά. Η ομάδα του Δημητρίου, που δημοσίευσε τη σχετική μελέτη στο περιοδικό για νέα υλικά "Nature Materials", σύμφωνα με το "Nature", κατάφερε να συνθέσει ένα μεταλλικό κράμα από "άμορφα" μέταλλα, συνδυάζοντας και τις δύο επιθυμητές ιδιότητες.
Τα κανονικά μέταλλα είναι ασθενή και ελάσιμα, επειδή τα άτομά τους έχουν κρυσταλλική δομή, η οποία εύκολα αποδομείται, όταν το μέταλλο υποστεί κάποιο μεγάλο βάρος. Όμως τα λεγόμενα άμορφα μέταλλα είναι πιο ισχυρά. Δημιουργούνται από ταχέως ψυχόμενα λιωμένα μέταλλα, με αποτέλεσμά τα άτομά τους να βρίσκονται σε μια άτακτη δομή, παρόμοια με αυτή του γυαλιού, πράγμα που σημαίνει ότι χρειάζεται πολύ περισσότερη ενέργεια και βάρος για να μετακινηθούν τα άτομά τους σε άλλη θέση.
Μέχρι τώρα όμως, αυτά τα "υαλώδη μέταλλα" φαίνονταν να είναι εγγενώς εύθραυστα, επειδή περιέχουν μικρά ελαττώματα, τα οποία αρχίζουν να αυξάνουν σε συγκεκριμένες περιοχές, όσο το μέταλλο υφίσταται κόπωση, με συνέπεια κάποια στιγμή το υλικό να κάνει ρωγμές και να σπάει. Όμως οι αμερικανοί ερευνητές ανακάλυψαν ότι αν, παραδόξως, δημιουργήσουν τεχνηέντως ένα υπερβολικά μεγάλο αριθμό τέτοιων ελαττωματικών περιοχών, τότε μπορεί να προκληθεί το ακριβώς αντίθετο αποτέλεσμα: το υλικό να γίνει πιο ανθεκτικό. Οι ελαττωματικές περιοχές "διαπλέκονται" μεταξύ τους σε μορφή δικτύων και, όταν συμβεί μια ρωγμή, τότε αυτά τα δίκτυα "περικυκλώνουν" τη ρωγμή και την εμποδίζουν να εξαπλωθεί, σύμφωνα με τον Δημητρίου.
Μετά από 109 (!) προσπάθειες, τελικά οι ερευνητές ανακάλυψαν το σωστό μίγμα "υαλώδους" άμορφου μετάλλου που μπορεί να έχει το παραπάνω αποτέλεσμα. Το κράμα αποτελείται κυρίως από παλλάδιο, με την προσθήκη λίγου αργύρου και άλλων στοιχείων. Όπως είπε ο Δημητρίου, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμα καταλάβει γιατί το συγκεκριμένο κράμα "δουλεύει" εκεί που άλλα είχαν αποτύχει, όσον αφορά τον ιδανικό συνδυασμό σκληρότητας και ανθεκτικότητας. Νέες έρευνες που σχεδιάζονται, θα μελετήσουν τις χημικές ιδιότητες που έχουν μεταβληθεί και δίνουν το επιθυμητό αποτέλεσμα.