Prowadząc regularne prace z niektórymi z najcenniejszych metali Ziemi, naukowcy uzyskali jeden z najtrwalszych materiałów na świecie.
Grafen można uznać za najtwardszy materiał znany człowiekowi, ale pojawiła się nowa substancja, która może być równie przydatna. Zespół naukowców z Sandia National Laboratories stworzył nowy stop, który jest najbardziej odpornym na zużycie materiałem, jaki kiedykolwiek powstał. Udało im się to osiągnąć, łącząc dwa najrzadsze materiały na Ziemi: złoto i platynę.
Zdaniem naukowców nowy stop Pt-Au jest tak trwały, że jeśli zrobisz z niego opony samochodowe, mogą one całkowicie okrążyć równik Ziemi, który ma 40075 km długości, 500 razy, zanim się zużyją. Kombinacje złota i platyny były już testowane wcześniej, ale zespół Sandia Laboratories wyszedł poza swoje poprzedniki. Korzystając z laboratoriów obliczeniowych, byli w stanie skomponować materiał na poziomie atomowym, aby zapewnić, że jego wytrzymałość i sprężystość osiągną maksymalne poziomy.
„Pracujemy z podstawowymi mechanizmami atomowymi i mikrostrukturą, łącząc to wszystko razem, aby zrozumieć, dlaczego osiąga się dobre wyniki lub dlaczego ostatecznie wydajność jest niska, a następnie opracowujemy stop, który zapewnia dobre parametry” - mówi Michael Chandross, jeden ze współautorów badania opisujące stop.
Porównanie zużycia Pt-Au i innych stopów / Sandia National Laboratories.
Urządzenia elektroniczne, takie jak smartfony, mogłyby znacznie wydłużyć ich żywotność dzięki zastosowaniu cienkiej powłoki tego nowego stopu na ich ruchomych częściach, co z kolei pomogłoby branży elektronicznej zaoszczędzić około 100 milionów dolarów rocznie. Jednak najcenniejszy aspekt tego materiału był zupełnie nieoczekiwany: podczas testów stop zaczął tworzyć na swojej powierzchni czarny film, który okazał się węglem podobnym do diamentu, jednym z najcenniejszych i najskuteczniejszych sztucznych smarów.
„Uważamy, że stabilność i nieodłączna odporność na zużycie pozwala cząsteczkom węgla pochodzącym ze środowiska łączyć się i rozpadać podczas poślizgu, ostatecznie tworząc węgiel podobny do diamentu. W przemyśle można to osiągnąć innymi sposobami, ale zwykle wiążą się one z zastosowaniem komór próżniowych z wysokotemperaturową plazmą węglową. Czasami może być bardzo kosztowne”- wyjaśnia John Curry, główny autor badania.
W efekcie okazuje się, że stop ten jest nie tylko najbardziej odpornym na zużycie materiałem na Ziemi, ale również samodzielnie tworzy jeden z najlepszych smarów przemysłowych. Nie jest zły.
Film promocyjny:
Vladimir Guillen