Nová zliatina sa chváli výnimočnou pružnosťou pri izbovej teplote
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 29. 11. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Hoci väčšina kovov má určitý stupeň pružnosti, niektoré reagujú na ohýbanie zo svojho tvaru lepšie ako iné. Vedci, ktorí experimentujú so zložením týchto materiálov, vyvinuli novú zliatinu na báze medi, ktorá by sa podľa nich dala jednoducho vyrábať vo veľkom meradle a vyznačuje sa bezkonkurenčnou pružnosťou pri izbovej teplote.
Aby mal kov vysokú elasticitu, musí sa dať ľahko natiahnuť a deformovať, čo sa meria pomocou takzvaného Youngovho modulu, a zároveň musí byť dostatočne pevný, aby sa vrátil do pôvodného tvaru. Integrácia týchto vlastností do kovov a zliatin je zložitý balans, pričom jedna z nich často ohrozuje ostatné, no vďaka starostlivému inžinierstvu sa dajú vyrobiť materiály, ktoré spĺňajú špecifické požiadavky na každodenné použitie.
Príkladom je nehrdzavejúca oceľ, ktorá má vysokú pevnosť v ťahu a je odolná voči širokému rozsahu teplôt a korózii, a preto sa používa vo všetkých oblastiach, od kuchynského riadu cez operačné sály až po vesmír. Možno by ste to pri pohľade na svoj hrniec nevedeli, ale nehrdzavejúca oceľ má dokonca nepatrnú poddajnosť, pričom hodnota pružnej deformácie je < 0,2 %.
To platí aj pre mnohé kovy a zliatiny, ktoré vo svojej objemovej forme vykazujú hodnotu pružnej deformácie pod 1 %. Inžinieri z univerzity Tohoku však vytvorili novú zliatinu na báze medi, ktorá tento typ objemových kovov posúva do nového pružného terénu.
Monokryštalická zliatina na báze medi v objemovej forme, ktorú vytvorili vedci, je pozoruhodne pevná a vyznačuje sa mimoriadne vysokou elastickou deformáciou v ťahu až 4,3 % pri izbovej teplote. To je údajne medzi takýmito materiálmi bezkonkurenčné. Robí to spôsobom, ktorý popiera takzvaný Hookov zákon, ktorý hovorí, že pružnosť materiálu je úmerná pôsobiacemu napätiu, tým, že je vysoko pružný, aj keď je vystavený len malému napätiu.
Tento typ materiálu by sa mohol využiť vo všetkých oblastiach, od pružnejšieho športového tovaru až po pokročilé lekárske implantáty, ktoré sa lepšie prispôsobia ľudskému telu. Vedci teraz skúmajú tieto možnosti a zároveň ďalej skúmajú vlastnosti zliatiny, aby zistili jej funkčnú únavu po takýchto veľkých deformáciách. Sľubné je, že cyklické tepelné spracovanie použité na prípravu monokryštálov zliatiny je jednoduchý proces, ktorý je vhodný na hromadnú výrobu.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Nature.
