Revolučný samoregeneračný tekutý kov “ako z Terminátora” má potenciál zmeniť celý priemysel

Čínski vedci tvrdia, že našli spôsob, ako použiť samoregeneračný tekutý kov na absorbovanie iných materiálov a vytvorenie žiadaných nových zliatin, ktoré by mohli zmeniť letecký priemysel, medicínu a ďalšie oblasti. Podľa tímu vedeného Lei Fuom, profesorom z Vysokej školy chémie a molekulárnych vied Wuchanskej univerzity, by tento prelom mohol otvoriť cestu k vynájdeniu výnimočne tvrdých a stabilných typov zliatin s nevídanými vlastnosťami a využitím. 

„Tento jav sme objavili pred dvoma rokmi, ale bolo ťažké presvedčiť ľudí, že len pridaním tekutých kovov možno výrazne zlepšiť proces syntézy zliatinových materiálov,“ povedal Fu. Aby výskumníci skeptikov presvedčili, uskutočnili ďalšie experimenty a analýzy, ako aj dôslednejšie vysvetlenie mechanizmu syntézy a ďalšie teoretické výpočty. Ich výsledky dokazujú, že kovy syntetizované novou metódou sa zložením ani štruktúrou nelíšia od tradičných metód.

Tento prelomový objav by uľahčil a zefektívnil tvorbu a výrobu vysokoentropických zliatin (high-entropy alloys – HEA), zložených z piatich alebo viacerých hlavných kovových prvkov, uviedli výskumníci. V porovnaní s tradičnými zliatinovými materiálmi sú HEA odolnejšie proti opotrebovaniu, únave a korózii, čo im dáva významný potenciál v leteckom priemysle, zdravotníckych zariadeniach, ako aj pri premene a skladovaní energie.

Hoci sa vďaka svojim potenciálnym výhodám stali HEA v posledných rokoch stredobodom záujmu výskumníkov, extrémne vysoké teploty potrebné na dosiahnutie syntézy zliatinových materiálov zostali prekážkou ich vývoja. Podľa Fua môže byť syntéza vysokoentropických zliatin náročná, pretože rôzne atómy kovov nie sú nevyhnutne kompatibilné. Aby sa syntéza dosiahla tradičnými metódami, materiály zliatiny sa musia zahriať na 2000 °C a potom rýchlo ochladiť.

Fuov tím však znížil teplotu prípravy na prijateľnejších 650 °C, pričom ako reakčné médium a lepidlo použil tekutý kov gálium, uvádza sa v článku publikovanom v časopise Nature. Vďaka nízkej teplote tavenia len 29,8 °C sa gálium v dlani ľahko zmení na kvapalinu. Je tiež veľmi korozívne pre niektoré kovy – jediná kvapka môže v hliníkovej plechovke zanechať veľkú dieru. No schopnosť gália vrátiť sa po manipulácii do svojej pôvodnej podoby vyvolala porovnanie s vražedným androidom T-1000 z filmovej série Terminátor, ktorý mení svoj tvar.

Fuov tím zistil, že zahrievanie rôznych kompatibilných kovov umiestnených na povrchu tekutého kovu vedie k spontánnemu rastu kryštalických nanočastíc HEA, pričom tento proces výskumníci zachytili v reálnom čase. Vedci takisto použili gálium na syntézu rôznorodých kovových prvkov do HEA, čo podľa článku presahuje možnosti tradičných metód, ktoré sú obmedzené na paletu podobných prvkov. Podľa výskumníkov by sa primiešanie gália mohlo použiť na syntézu HEA s rôznorodou škálou kovových prvkov, čím by sa otvorila cesta k novým materiálom s jedinečnými vlastnosťami a funkciami.

Zdroj: scmp.com.