Oamenii de știință au creat un aliaj de cupru mai puternic decât oțelul și care poate rezista la temperaturi de 800ºC

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

O premieră în știință: cercetătorii au creat un aliaj de cupru ultra-rezistent, cu potențial major pentru industrie și apărare.

Un grup de cercetători a dezvoltat, pentru prima dată, un aliaj de cupru ultra-rezistent, o combinație dintre cupru, tantal și litiu, care se numără printre cele mai rezistente materiale pe bază de cupru create vreodată.

Aliajul a fost conceput la scară nanometrică, fiind capabil să reziste la temperaturi și solicitări extreme. Studiul a fost publicat în revista Science.

Cercetătorii au creat un aliaj de cupru ultra-rezistent mai puternic decât oțelul

„Este o descoperire de ultimă oră: am obținut un nou material care combină conductivitatea excelentă a cuprului cu rezistența și durabilitatea specifice superaliajelor pe bază de nichel”, a declarat Martin Harmer, profesor de inginerie la Universitatea Lehigh (SUA).

În prezent, cele mai frecvent utilizate materiale în medii supuse la stres ridicat, cum ar fi turbinele cu gaz sau echipamentele pentru procesare chimică, sunt superaliajele pe bază de nichel, cunoscute pentru rezistența la coroziune și temperaturi ridicate. Însă acestea au un dezavantaj: conductivitatea electrică scăzută, ceea ce le limitează aplicabilitatea.

Pentru a rezolva această problemă, echipa a conceput un sistem de straturi în care precipitatele de cupru-litiu sunt „încapsulate” între două straturi bogate în tantal, un element extrem de rezistent la coroziune. Ulterior, cercetătorii au adăugat o cantitate foarte mică de litiu pentru a stabiliza structura precipitatelor sub forma unor cuburi, sporind astfel rezistența și stabilitatea termică a aliajului.

Un aliaj cu multiple aplicații

„Când analizăm un organism, căutăm amprentele mutațiilor celulare care pot duce la cancer. În mod similar, materialele au o amprentă structurală unică atunci când sunt expuse la radiații sau căldură. Iar în acest caz, combinația de cupru, litiu și straturi stabile de tantal modifică această amprentă termică”, a explicat profesorul Kiran Solanki, coautor al studiului și inginer la Arizona State University (SUA).

Noul material impresionează prin proprietățile sale: pe lângă conductivitatea electrică ridicată, poate funcționa la temperaturi de până la 800°C și suportă o presiune de până la 1.120 megapascali la temperatura camerei, adică de peste 1,5 ori mai mult decât presiunea maximă la care poate rezista oțelul.

Aceste caracteristici îl fac ideal pentru aplicații variate, au spus cercetătorii.

„Acest aliaj le oferă industriei și armatei o bază solidă pentru dezvoltarea de materiale noi destinate tehnologiilor hipersonice și motoarelor de turbină de înaltă performanță”, a conchis Harmer, citat de Live Science.

Vă recomandăm să citiți și:

Prima baterie reîncărcabilă, pe bază de deșeuri nucleare, a fost prezentată în Japonia

Tehnologia nucleară de „fuziune la rece” va fi testată în spațiu

Inginerii au construit un robot care îți aruncă gumă de mestecat în gură

Cum au reușit cercetătorii să facă pixeli mai mici decât un virus?