Dünya’nın en kuvvetli materyali: CrCoNi, sahip olduğu güçle şaşırtıyor
Metalik bir krom, kobalt ve nikel alaşımı (CrCoNi), sahip olduğu özellikler ile ilim insanlarını etkilemeyikafa ardı. Etkileyici bir güce sahip olan bu gereç kalıcı deformasyona karşı kuvvetlive tıpkı vakitte nihayet derece sünek olması sayesinde yüksek bir işlenebilirliğe sahip. Bu iki özellik bir ortada düşünüldüğünde CrCoNi, Dünya üzerindeki açık orta en sağlam materyal üzere gözüküyor.
CrCoNi, element oranlarının kabaca tıpkı olduğu materyaller olan yüksek entropili alaşım (HEA) ailesinin bir kesimi. Bu HEA’lar akadayanıklılığa sahip olma eğilimindedir, ancak en aşırı koşullarda test edilmeleri zordu. Teknoloji artık bunu yapacak kadar gelişti ve Lawrence Berkeley milli Laboratuvarı (Berkeley Laboratuvarı) ve Oak Ridge milli Laboratuvarı’ndaki (ORNL) araştırmacılar, CrCoNi’nin şaşırtıcı bir şekilde soğudukça daha da dayanıklı olduğunu keşfettiler.
ORNL ve Tennessee Üniversitesi’nden proje ortakkafa kanı Easo George yaptığı açıklamada, “yapısal malzemeleri tasarlarken, onların kuvvetliama aynı zamanda sünek ve kırılmaya karşı dirençli olmalarını istersiniz” dedi ve ekledi: “Genellikle, bu özellikler arasında bir ödün verilerek uzlaşma sağlanır. Ancak bu malzeme her ikisini de sağlıyor ve düşük sıcaklıklarda kırılgan hale gelmek yerine daha da dayanıklı oluyor.“
Ekip birinci olarak yaklaşık on yıl evvel CrCoNi ve ekstra manganez ve demir (CrMnFeCoNi) içeren diğer bir alaşım üzerinde çalışmayakafa ladı. Numuneleri sıvı nitrojen sıcaklıklarına itebildiler, bu da gereçlerin epey güzel olduğunu ortaya çıkardı. ama onları daha çok şartlar altında test edebilmek takımın yıllarını aldı. CrMnFeCoNi epeykafa arılıydı, ama CrCoNi harikaydı.
Araştırmanın ortak önderi, Berkeley Laboratuvarı’nın Malzeme Bilimleri Bölümü’nde kıdemli fakülte üyesi ve California Üniversitesi, Berkeley’de Chua Mühendislik Profesörü Robert Ritchie “bu malzemenin sıvı helyum sıcaklıkları (20 [derece] Kelvin, -424 [derece] Fahrenheit) yakınındaki dayanıklılığı, 500 megapaskal karekök metre kadar yüksektir. Aynı birimlerde, bir silikon parçasının dayanıklılığı bir, yolcu uçaklarındaki alüminyum gövdenin yaklaşık 35 ve en iyi çeliklerden bazılarının dayanıklılığı yaklaşık 100’dür. Yani, bu 500, şaşırtan bir sayı” diyor.
Malzeme, deformasyon altında önce işlenebilirlik ve ardından kuvvet sağlayan etkileşimlerin “sihirli bir serisini” yaratan davranışlar stantlar. Birincikafa ta yalnızca taneciklerden oluşan çok basityapısı, deforme olduktan sonra kırılmalara karşı dirençli hale getiren çok karmaşık bir yapıya dönüşüyor.
Malzeme şu anda farklı uygulamalar için geliştiriliyor, lakin oluşturma maliyeti nedeniyle araştırmacılar şimdilik derin uzay üzere çok ortamlar için âlâ bir namzet olduğunu düşünüyor.
