Naukowcy tworzą coraz to wytrzymalsze materiały
Naukowcy z Uniwersytetu Karoliny Północnej odkryli, że modyfikacje struktury metali wpływają na ich wytrzymałość oraz elastyczność. W ten sposób otwiera się niezwykle szeroki wachlarz nowych zastosowań.
- Jeśli spojrzysz na metal pod mikroskopem, to zobaczysz, że jest zbudowany z milionów ściśle upakowanych ziaren. Ich wielkość i rozmieszczenie mają bezpośredni wpływ na fizyczne właściwości danego metalu - powiedział Yuntian Zhu, profesor z Uniwersytetu Karoliny Północnej i główny autor badań.
- Małe ziarna na powierzchni sprawiają, że metal jest twardszy, ale jednocześnie mniej elastyczny, co oznacza, że nie może być mocniej rozciągnięty bez pęknięcia. Jednak stopniowe zwiększanie rozmiaru tych ziaren może nadać mu plastyczności. Odpowiednie proporcje małych i dużych ziaren pozwalają stworzyć metal twardszy i jednocześnie elastyczny - kombinację nieosiągalną w materiałach konwencjonalnych. Nazywamy to strukturą gradientową - wyjaśnia Xiaolei Wu z Chińskiej Akademii Nauk.
Zespół naukowców przetestował strukturę gradientową na różnych metalach, takich jak miedź, nikiel, żelazo i stali. Modyfikacje poprawiły właściwości każdego z nich.
Kolejnym etapem badań będzie opracowanie materiałów bardziej odpornych na korozję, ścieranie i zmęczenie.
- Mamy do czynienia z nowym, ekscytującym obszarem badań nad materiałami, ponieważ mają bardzo wiele zastosowań i można je łatwo, i niedrogo włączyć do procesów przemysłowych - podsumowuje Xiaolei Wu.
