Descubren por casualidad el CrCoNi, el metal más duro de la Tierra
Científicos han medido la dureza más alta jamás
registrada, de cualquier material, mientras investigaban una aleación metálica
hecha de cromo, cobalto y níquel (CrCoNi).
El metal no solo es extremadamente dúctil, lo que,
en la ciencia de los materiales, significa muy maleable, e impresionantemente
fuerte (lo que significa que resiste la deformación permanente), sino que su
resistencia y ductilidad mejoran a medida que se enfría. Esto va en contra de
la mayoría de los otros materiales existentes.
El equipo, dirigido por investigadores del
Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) y el Laboratorio Nacional
Oak Ridge (ORNL), Estados Unidos, publicó un estudio que describe sus hallazgos
sin precedentes en Science.
"Cuando diseñas materiales estructurales,
quieres que ser fuerte pero también dúctil y resistente a la fractura",
dijo en un comunicado el codirector del proyecto Easo George, experto en Teoría
y Desarrollo de Aleaciones Avanzadas en ORNL y la Universidad de Tennessee.
"Por lo general, es un compromiso entre estas propiedades. Pero este
material es ambas cosas y, en lugar de volverse quebradizo a bajas
temperaturas, se vuelve más resistente".
CrCoNi es un subconjunto de una clase de metales
llamados aleaciones de alta entropía (HEA). Todas las aleaciones en uso
actualmente contienen una alta proporción de un elemento con cantidades más
bajas de elementos adicionales agregados, pero los HEA están hechos de una
mezcla igual de cada elemento constituyente.
Estas recetas atómicas equilibradas parecen otorgar
a algunos de estos materiales una combinación extraordinariamente alta de
resistencia y ductilidad cuando se someten a esfuerzos, lo que en conjunto
constituye lo que se denomina "tenacidad".
Los HEA han sido un área candente de investigación
desde que se desarrollaron por primera vez hace unos 20 años, pero la
tecnología necesaria para llevar los materiales al límite en pruebas extremas
no estuvo disponible hasta hace poco.
"La dureza de este material cerca de las
temperaturas de helio líquido (20 Kelvin) es tan alta como 500 megapascales de
raíz cuadrada. En las mismas unidades, la dureza de una pieza de silicio es
uno, la estructura de aluminio de los aviones de pasajeros es de
aproximadamente 35 y la dureza de algunos de los mejores aceros es de alrededor
de 100. Entonces, 500, es un número asombroso", dijo el co-líder de la
investigación Robert Ritchie, científico senior de la facultad en la División
de Ciencias de los Materiales de Berkeley Lab.
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