Nowe metaliczne szkło twardsze i bardziej wytrzymałe niż stal

Naukowcom udało się wreszcie wytworzyć szkło, jakiego świat dotąd nie oglądał. Twierdzą, że jest to najbardziej wytrzymały materiał, jaki zna ludzkość. Przynajmniej obecnie, bo uczeni mają w planach wyprodukowanie jeszcze mocniejszych materiałów. Ciekawostką jest, że istotną rolę w wytwarzaniu tego „mocarza”odegrał – nomen omen - piąty element.

Naukowcom już dawno marzyło się wytworzenie materiału, który byłby jednocześnie wytrzymały i twardy. Połączenie to, przynajmniej do tej pory, było nieosiągalne, ponieważ obie cechy kwalifikowane są jako wzajemnie wykluczające się.

Uzyskiwane materiały były albo wytrzymałe i stosunkowo mało twarde, albo też twarde, ale kruche. A kruchość oznacza, że kiedy pojawi się rysa, szybko może przerodzić się w pęknięcie. W dodatku jedno pękniecie może stać się przyczyną kolejnych. Do tej pory udawało się jedynie wypracowywać mniej lub bardziej udane wersje kompromisowe, których wadą była kruchość właśnie.

Najnowsze osiągnięcie w dziedzinie inżynierii materiałowej to szkło metaliczne, które wg jego twórców – naukowców z Berkely and CalTech - szczęśliwie łączy obie cechy. Do jego wyprodukowania uczeni użyli początkowo czterech składników: mikrostopu palladu, krzemu, germanu i fosforu.

Wszystkie składniki porządnie wymieszano, stopiono i szybko schłodzono. W ten sposób udało się uzyskać cieniutkie, bo o średnicy zaledwie 1 milimetra, pręty szklane. Szybkie schłodzenie gwarantowało uzyskanie amorficznej struktury materiału. Ta właśnie cecha przydaje im niezwykłej wytrzymałości.

Piątym elementem, który uczeni dodali do stopu, było srebro – w ten sposób udało im się uzyskać pręty szklane o średnicy 6 milimetrów. Dlaczego nie większe? Ponieważ, jak tłumaczą, rozmiar jest ograniczony koniecznością przeprowadzania szybkiego schładzania mieszaniny w ciekłym metalu. Szybkie schłodzenie stopu jest zaś warunkiem koniecznym do uzyskania amorficznej struktury materiału – klucza do jego wytrzymałości.

Uzyskany nowy materiał jest wytrzymały i na tyle plastyczny, by np. uderzenie nie spowodowało w nim pęknięć.

Możliwe zastosowanie dla tego supermateriału? Nikt jeszcze oficjalnie nie wymienił, gdzie można by go użyć, choć wskazuje się, że nadawałoby się na obudowę reaktorów jądrowych. Naukowcy skupili się na razie na pracach nad tworzeniem jeszcze mocniejszych materiałów. Eksperymentują z uplastycznianiem metalicznego szkła poprzez stosowanie przeróżnych dodatków.

Źródło: Softpedia