Naukowcy z University of Minnesota odkryli, że pewien stop żelaza z węglem może pod wpływem temperatury wielokrotnie zmieniać kształt bez szkody dla swojej wewnętrznej struktury. Zachowanie atomów znajdujących się wewnątrz tego materiału przypomina przesunięcia szyku oddziałów wojskowych: rzędy atomów w uporządkowany sposób zmieniają swoje lokalizacje.

Właściwość zmiany kształtu została zaobserwowana w martenzycie – strukturze krystalicznej stanowiącej stop żelaza z przesyconym roztworem węgla, czyli w odmianie stali. Struktura ta składa się z dwóch różnych układów atomów połączonych ze sobą spójnymi wiązaniami.Transformacje wojskowe

I to właśnie z tego specyficznego sposobu połączenia wynikają właściwości tego stopu. Pod wpływem temperatury, atomy znajdujące się w układach zamieniają się miejscami, dzięki czemu martenzyt może zmieniać swój kształt. Niektórzy eksperci porównują te przetasowania do zmian szyku w musztrze wojskowej, ponieważ rzędy atomów tworzących kryształ zmieniają swoje lokalizacje w uporządkowany sposób. Martenzyt może się odkształcać tysiące razy bez żadnej szkody dla jego struktury.

Szerokie zastosowanie

Badacze wierzą w to, że nowy rodzaj struktury metalu będzie miał szerokie zastosowanie we współczesnej technologii. Może być wykorzystany na przykład w inteligentnych mechanizmach, reagujących na zmiany temperatury: kosmicznych pojazdach, silnikach odrzutowców czy sprzęcie chirurgicznym.

Eksperci tłumaczą, że obecnie wykorzystywane są materiały o podobnych właściwościach – są to stopy niklu i tytanu. Uczeni określają je jako materiały zapamiętujące kształt, ponieważ potrafią powrócić do poprzedniej postaci. Wraz z kolejnymi zmianami kształtu tworzą się w nich jednak coraz silniejsze naprężenia wewnętrzne, które niszczą je od środka, a w ostateczności prowadzą do rozerwania. Dlatego z nowym rodzajem martenzytu naukowcy wiążą wielkie nadzieje.

Wyniki badań nad nową formą martenzytu opublikowane zostały w ostatnim wydaniu czasopisma „Nature”

Źródło: BBC News, tm

Polecane: