Matematyczne metale

Mówi się, że amerykańska metalurgia jest daleko w tyle za rosyjską, lecz niedługo może się to zmienić. A to za sprawą matematyków z MIT, którzy opracowali model pozwalający testować nowe stopy metali w komputerze, omijając żmudny proces wytapiania i testowania ich w prawdziwym świecie.

Większość metali składa się z nanokryształów - które to nadają im właściwości takie jak twardość czy ciągliwość. W wielu nowoczesnych metalach taka nanostruktura nie jest stabilna - przy wyższej temperaturze lub przy napięciu kryształy te łączą się ze sobą, a unikalne właściwości przepadają bezpowrotnie.

Grupa badaczy z MIT opracowała matematyczny system pozwalający sprawdzić stabilność danego stopu w różnych temperaturach. Metalurgowie będą mogli teraz sprawdzić co mogą dodać do siebie aby uzyskać stabilne struktury, które wytrzymają nawet ogromne temperatury na ekranie komputera.

Zespół sprawdził już w ten sposób wolfram - jeden z najtwardszych metali o bardzo wysokiej temperaturze topnienia. Utrzymanie w jego przypadku nanokrystalicznej struktury, właśnie przez tę wysoką temperaturę, jest niezwykle trudne. Matematycy znaleźli kilka metali, które powinny pozwolić na jej utrzymanie - tytan, cynk, chrom i złoto (udało im się także wyeliminować kilka - miedź, kadm i stront).

Wybór padł na tytan i wykonano zaproponowany przez aplikację stop. I okazało się, że zachowywał się on dokładnie jak komputer przewidział - w temperaturze 1100 stopni Celsjusza stop był stabilny przez ponad tydzień.

Zatem dzięki ich odkryciu możemy spodziewać się dość szybko nowych przełomów w dziedzinie metalurgii.