Yeni Bir Alaşım, Dünya’da Keşfedilen En Sert Madde Oldu

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve Tennessee Üniversite’nde gelişmiş alaşım teorisi ve geliştirme başkanı olan Easo George, yazısını yeni yayınladığı bir araştırmasında grubuyla birlikte elde ettikleri alaşımın dünyadaki en sert madde olduğunu belirtiyor.

Dünya’nın en sert unsurunu elmas olarak biliyorduk, lakin son bilgilerle bu değişti. Gelin bu alaşım neylerden oluşuyor, Easo George ve ekibi bu alaşımı nasıl ortaya çıkarmışlar bir göz atalım.

Bu yeni alaşım krom, kobalt ve nikelden oluşuyor

Bu alaşım, olağanüstü yüksek dirence ve sünekliğe sahip, bu da bilim insanlarının “olağanüstü hasar toleransı” olarak isimlendirdiği duruma yol açıyor. Ayrıyeten garip bir şekilde alaşım soğudukça sahip olduğu hasar toleransı artıyor, yani daha da sertleşiyor.

Araştırmanın başı ve yazarı olan Easo George, alaşım hakkında şöyle diyor: “Yapısal gereçleri tasarlarken, onların güçlüfakat benzer vakitte sünek ve kırılmaya karşı dirençli olmalarını istersiniz. Çoklukla dengeyi sağlamaya çalışırsınız lakin çoğu zaman ya sertliği yahut direnci daha yüksek olur. Lakin bu alaşım hem sert hem de kırılmaya dirençli. Düşük sıcaklıklarda da kırılgan hale gelmek yerine daha da sertleşiyor.”

Normal metaller ne kadar sertse o kadar kırılgandır.

Metallerdeki atomlar, üç boyutlu uzayda tekrar eden bir düzene sahiptir. Bu model, ‘kristal kafes’ olarak bilinir. Kafeste tekrar eden bileşenler birim hücreler olarak isimlendirilir. Bazen deforme olan ve olmayan ünite hücreler arasında hudutlar oluşturulur. Bu sonlar, ‘dislokasyon’ olarak isimlendirilir ve metale kuvvet uygulandığında hareket ederek metalin biçim değiştirmesini sağlar. Bir metal ne kadar fazla dislokasyona sahipse, o kadar yumuşaktır.

Yani ne kadar sertse, o kadar kırılgandır. Fakat metaldeki düzensizlikler dislokasyonların hareketini kısıtlayabilir. Bu yeni alaşımın hem sert hem de sağlam olmasını sağlayan şey de buradan yola çıkılarak gerçekleştirilmiş.

CrCoNi’de (Krom, Kobalt, Nikel) araştırmacılar, üç dislokasyon bloğundan oluşan makul bir dizi belirlediler. Alaşıma kuvvet uygulandığında bu dislokasyonlar biçimi tahrip etmek yerine biçim değiştiriyor. Bu sebeple kırılganlık minimuma indirgenmiş oluyor.

Eğer araştırmayı daha ayrıntılı bir şekilde incelemek istiyorsanız buraya göz atabilirsiniz. Siz ne düşünüyorsunuz? Fikirlerinizi yorumlarda bizlerle paylaşmayı lütfen unutmayın.