Przedstawiciele Shenyang National Laboratory for Materials Science wyjaśniają, iż kluczem do sukcesu było wprowadzenie do złota tzw. nanoporów. W odróżnieniu od materiału, który nie został poddany żadnych modyfikacjom, ten objęty chińskimi działaniami ma podwyższoną o 100% wytrzymałość, przy jednoczesnej poprawie plastyczności.
Czytaj też: Pierwszy na świecie chiński układ deklasuje konkurencję. NVIDIA daleko w tyle
Publikacja na ten temat trafiła na łamy Science. Jej autorzy wyjaśniają, że poczynione postępy powinny przynieść korzyści w odniesieniu do wielu różnych zastosowań. Skorzystać na tych chińskich sukcesach ma między innymi przemysł lotniczy, motoryzacyjny i elektroniki użytkowej. W każdym z tych sektorów sporym zainteresowaniem cieszą się materiały, które z jednej strony są wytrzymałe, a z drugiej – lekkie.
Być może najbardziej zaskakujący w całej sprawie jest fakt, iż chińscy naukowcy zastosowali podejście nie do końca zgodne z logiką. Zwykle unika się bowiem pęcherzyków występujących wewnątrz materiałów. Takowe mogą osłabiać ich wytrzymałość, co oczywiście nie jest mile widziane. Mimo to autorzy nowych badań postanowili uregulować rozmiary i rozmieszczenie pęcherzyków, wcale ich nie zwalczając.
Chińscy naukowcy wykorzystali tzw. nanopory, aby sprawić, że złoto będzie wykazywało znacznie wyższą wytrzymałość
Jak zapowiedzieli, tak zrobili, a efekty ich wysiłków okazały się bardzo przydatne. Nie tylko udało się uniknąć negatywnych konsekwencji występowania pęcherzyków, ale wręcz sprawić, by ich obecność korzystnie wpływała na właściwości złota. Pokazuje to, jak kontrola nad nanoporami i ich lokalizacją może zapewnić upragniony efekt, dając możliwość wykorzystania zmodyfikowanego złota w kilku różnych dziedzinach.
Jedną z lekcji płynących z tego sukcesu jest to, że wspomniane pęcherzyki wcale nie muszą być ściśle powiązane z problemami. Rzeczywistość pokazuje, iż można użyć ich do osiągnięcia korzyści. Aby tak się stało, członkowie zespołu badawczego poddawali złoto chłodzeniu i ogrzewaniu, co doprowadziło do rozproszenia nanoporów o średnicach mniejszych niż 100 nanometrów.
Wytrzymałość złota wzrosła o nawet 100% i to przy zachowaniu wysokiego stopnia plastyczności materiału. Jak wyjaśniają chińscy inżynierowie, te korzystne właściwości są konsekwencją rozproszenia nanoporów, co zmniejsza naprężenia i koncentrację odkształceń wokół pustych przestrzeni. W takich okolicznościach ograniczone zostaje powstawanie pęknięć. Jak widać, niekonwencjonalne podejście zastosowane przez Chińczyków dało bardzo dobre efekty.