Powstały stop, czyli Cu-Ta-Li, ma znaleźć zastosowanie między innymi w przemyśle, obronności czy siłach powietrznych. Artykuł, w którym naukowcy stojący za tą koncepcją opisują jej działanie, trafił na łamy Science. Dowiadujemy się z niego, jak wyglądał proces projektowania tego nowatorskiego materiału.
Czytaj też: Przełom w fizyce kwantowej. Amerykanie stworzyli to, co uznawano za niemożliwe
Efekt końcowy zwraca uwagę, ponieważ Cu-Ta-Li cechuje się ogromną wytrzymałością i odpornością na ogień. Z tego względu możemy mówić o jednym z najbardziej imponujących materiałów z miedzią w składzie. Łączy w sobie bowiem przewodność typową dla miedzi z ogromną wytrzymałością stopów z niklem w składzie.
Z tego powodu możemy mówić o rozwiązaniu rewolucyjnym z punktu widzenia kilku różnych dziedzin. Jeden z autorów badań w tej sprawie, Martin Harmer, wymienia na długiej liście między innymi militaria oraz transport lotniczy. Kiedy przeprowadzono testy nowego stopu, w których był on narażony zarówno na wysokie temperatury, jak i silny nacisk, zdał ten egzamin celująco. Pomimo ekstremalnych warunków nowy materiał prawie w ogóle nie doświadczył zmian na poziomie strukturalnym.
Stop zawierający miedź, tantal i lit świetnie poradził sobie w długofalowych testach prowadzonych w temperaturze 800 stopni Celsjusza
Oczywiście zachwyt twórców nad ich dziełem jest zrozumiały, dlatego warto zachować pewien dystans wobec licznych pochwał, ale ta koncepcja naprawdę wydaje się potencjalnie przełomowa. Członkowie zespołu badawczego mówią wręcz o kombinacji cech, jakiej do tej pory nie obserwowano w żadnym wykorzystywanym materiałe.
Jak to możliwe? Wystarczy wspomnieć, że stopy na bazie niklu, choć wytrzymałe, nie wykazują zadowalającej przewodności cieplnej typowej dla stopów miedzi. Z kolei stopy na bazie wolframu zapewniają wysoką odporność na ciepło, lecz ich produkcja okazuje się wielkim wyzwaniem. Materiał łączący miedź, tantal i lit ma być powiewem świeżości, choć zarazem jest jasne, że nie zastąpi dotychczasowych rozwiązań przeznaczonych dla skrajnie wysokich temperatur.
Czytaj też: Koralowce pomogą stworzyć supermateriał budowlany. Ogień nie ma szans!
W ramach testów inżynierowie wystawili go na działanie temperatury wynoszącej 800 stopni Celsjusza przez 10 tysięcy godzin. Wykorzystali również zaawansowane techniki obserwacji mikroskopowych, aby dowiedzieć się, jak struktura Cu-Ta-Li reaguje na tak ekstremalne warunki. Na etapie projektowania i testowania skorzystali także z modelowania komputerowego. Zastosowana strategia będzie w przyszłości stosowana do tworzenia kolejnych stopów o nawet bardziej imponujących właściwościach.