Ez a legszívósabb anyag

A Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium mutatta be a különleges tulajdonságú ötvözetet, amely igen alacsony, 20 Kelvin-fokos hőmérsékleten sem töredezik, s ezzel a rendkívüli hideget igénylő alkalmazások jövőbeli kedvencévé válhat. A Science folyóiratban bemutatott anyagot létrehozó csoport egyik vezetője, Easo George elmondta: „Amikor szerkezeti anyagokat tervez az ember, olyat szeretne létrehozni, ami erős, ám emellett képlékeny és törésálló is. Azonban általában kompromisszumot kell kötni ezek közt. Az új anyag ötvözi e tulajdonságokat, sőt, alacsony hőmérsékleten még ellenállóbbá válik, ahelyett, hogy törékenyebb lenne.”

A króm-kobalt-nikkel az úgynevezett nagyentrópiás ötvözetek (HEA) közé tartozik, összetevői egyenlő arányban vannak jelen, szemben az általánosan használt ötvözetek összetevőitől, amelyeknél egy domináns anyag mellett kis mennyiségben van más anyag is. Az először, mintegy 20 éve kifejlesztett HEA esetében a kiegyensúlyozott összetevők jelentik a kívánatos fizikai tulajdonságok alapját. Azonban csak a legújabb technológiák teszik lehetővé annak a tesztelését, hogy milyen extrém körülményeket bír ki egy-egy ilyen ötvözet. Ezek a tesztek mutatták meg, hogy 500-szor ellenállóbb például a szilíciumnál, több mint 14-szer szívósabb a repülőgépek alumínium vázánál, s mintegy ötször erősebb a legerősebb acélnál.

A most vizsgált ötvözet elődjével már egy évtizede elkezdtek kísérletezni, és ekkor kiderült, hogy rendkívül ellenálló, sőt, minél hidegebb, annál strapabíróbbá válik. Ekkor még csak 77 Kelvin-fokos (-196 Celsius-fokos) hideggel tudták vizsgálni, ám keresni kezdték az anyagkutatók azt az intézményt, ahol jóval hidegebb, 20 Kelvin-fokos (-253 Celsius-fokos) hőmérsékleten is lehetséges volt az anyag vizsgálata, stressz-tesztje. A kutatók ehhez egy megfelelő összetételű csoportot is verbuváltak, így a Berkeley laborjában végül sikerült is a teszteket elvégezni.
Az anyagok kristályszerkezeti hibáihoz köthető az, hogy mennyire képlékeny, s mennyire ellenálló, ám általában, ami az egyik irányba tolja el az anyag tulajdonságait, az a másik irányban gátat jelent. A tesztek és speciális képalkotás révén kiderült, hogy a most vizsgált ötvözet kristályszerkezeti hibáinak elmozdulása egészen különleges módon zajlik, emellett a kristályszerkezet is átalakul nagy hidegben, és ez teszi lehetővé, hogy a rendkívül alacsony hőmérsékleten is ellenálló, és egyúttal képlékeny is maradhasson az anyag. E tulajdonságok okainak megértése azonban elvezethet oda, hogy a jelen ötvözet összetevőinél olcsóbb és nagyobb tömegben rendelkezésre álló anyagokból is létrehozzanak hasonló „szuperképességekkel” rendelkező ötvözetet, amely azután gyakorlati hasznosításúvá is válhat.