Două aliaje de niobiu și titan nu devin fragile nici la -253°C, o problemă veche a metalelor
Metalele obișnuite de tip fier devin casante în frig extrem. Mecanismul descoperit ar putea ghida proiectarea pieselor pentru energie, transport și aeronautică, dar a fost verificat doar pe două aliaje experimentale.
O echipă internațională de la UC Berkeley, Lawrence Berkeley National Laboratory și Universitatea Oxford a arătat că două aliaje experimentale de niobiu și titan nu au prezentat nicio trecere măsurabilă spre comportament fragil la 20 K (-253°C), cea mai joasă temperatură testată. Studiul a fost publicat în Nature pe 14 octombrie 2026 și a fost prezentat într-un comunicat al Universității Oxford, conform ScienceDaily.
Metalele cu structură cubică centrată pe volum, precum fierul, wolframul sau cromul, devin de obicei casante la frig extrem. Aliajele testate au evitat asta printr-o altă cale de deformare.
Cum funcționează
Conform cercetătorilor, în metal apar gemeni la scară nanometrică împreună cu o schimbare locală a structurii cristaline. Regiunile noi creează concentrări de tensiune la limitele granulelor, iar acestea generează dislocații suplimentare. Astfel metalul se deformează în loc să crape. Autorii sugerează că abilitatea de a crea dislocații noi la interfețe poate conta tot atât cât ușurința cu care se mișcă cele existente.
Probele au fost răcite cu heliu gazos la instrumentul Engin-X de la sursa ISIS de neutroni și muoni din Oxfordshire, iar în timpul testelor de tracțiune s-au folosit fascicule de neutroni pentru a urmări schimbările din interior. Au urmat microscopie electronică, analiză cu sondă atomică și modelare pe calculator.
Ce urmează și limitele
Autorii spun că rezultatul ar putea ghida proiectarea metalelor structurale pentru sisteme energetice, transport și aerospațial, mai ales pentru piese expuse și la căldură, și la frig. Au fost testate doar două aliaje experimentale și doar la 20 K. Sursa nu raportează comportamentul la alte temperaturi, în condiții reale de utilizare sau în produse comerciale. Autorul principal, David Cook, spune că proiectanții „ar putea” folosi aceste idei, deci abordarea nu e încă dovedită în practică.
Imaginea arată niobiu metalic pur și are rol ilustrativ.