Miklós
-7 °C
2 °C

Erő az atomi káoszban

2005.04.06. 10:30
A szabálytalan felépítésű fémes üvegek nagyon erősek és rugalmasak, de nagyon drágák is. Ha rosszul gyártják, eltörik.

A hagyományos fémötvözetekben az atomok szálakba rendeződnek, és ezek mentén vannak az anyag gyenge pontjai. Ezzel szemben a fémes üvegekben kaotikus struktúrák alakulnak ki, nincsenek határvonalak, ezért jóval erősebbek. A fémes üvegekkel mikroszkopikus szerkezetek hozhatók létre, mert az átmérőjük akár tíz nanométeres is lehet, ráadásul alacsony az olvadási pontjuk, ezért majdnem olyan könnyen formába önthetőek, mint a műanyagok.

Hasznosítható fémes üvegeket azonban egészen mostanáig senki sem tudott előállítani, mert az olvadt ötvözetek a hűlésük közben elkezdtek kristályosodni, ami nem jó.

Gyorsfagyasztó

Ahhoz, hogy fémes üvegek jöjjenek létre, a kristályosodást menet közben meg kell állítani. Ez akkor történhet meg, ha a folyadék szélsőségesen gyorsan hűl. A módszer alapjaira már az 1960-as években rájött Pol Duwez, a kaliforniai műszaki egyetem munkatársa: az olvadt anyagot egy hideg és gyorsan forgó rézhengerre öntötte. Duwez így létrehozott egy amorf fémet, de ennek a vastagsága csak néhány nanométeres volt.

Most a Duwez egykori tanítványa, William Johnson által alapított Liquidmetal Technologies kutatói továbbfejlesztették az eredeti ötletet. A fémötvözetbe nagyobb atommaggal rendelkező fémeket raktak (például titánt, rezet, nikkelt), valamint kisebb atommagú beríliumot. A kisebb atomok hűlés közben a nagyobbak köré csoportosultak, és a nagyobbak megakadályozzák a kristályosodást, írta a New Scientist.

Törékeny erő

Az így létrejött szupererős anyagot az 1990-es években Vitreloy néven mutatták be, de nem sikerült elindítani a tömeggyártást, mert akadt egy kis gondjuk. A Vitreloy az ablaküveghez hasonlóan hajlamos volt arra, hogy teljesen váratlanul ripityára törjön. Készítettek például egy Vitreloy golfütőt, amely minden konkurens terméknél messzebbre lőtte el a labdát, de körülbelül negyven ütés után darabokra esett szét.

A kutatók hosszas kísérletezés után létrehoztak egy platinát, rezet, nikkelt és foszfort tartalmazó ötvözetet, amely nem törékeny, viszont elképesztően drága, mivel a hatvan százaléka platina. Ebből az anyagból most orvosi eszközöket, profi teniszütőket és mobiltelefon-alkatrészeket gyártanak, de a tömeges elterjedésére nem lehet számíteni. Egyetlen igazi előnye, hogy a mostani fejlesztés alapján valószínűleg könnyen találnak majd olcsóbb alernatívákat.

Radarkerülő

Liquidmetalon kívül persze sokan próbálkoznak a fémes üvegek létrehozásával. A New Sccientist szerint Joseph Poon és Gary Shiflet, a virginiai egyetem munkatársai 2003-ban szénből, vasból és mangánból hoztak létre olyan fémes üveget, amely nem mágneses, kevésbé látják a radarok, ezért szerepet kaphat a hajógyártásban.

Nászút ajándékba!

Esküvőt tervez? Tervezzen velünk, nyerjen wellness nászutat!

Utazás aggodalom nélkül?

Utazása előtt sose feledkezzen el utasbiztosításáról!