Un gruppo di ricerca ha rafforzato due leghe metalliche organizzando appositamente difetti nei cristalli, secondo l’Università statale dell’Ohio, il cui rapporto è ripreso da Tech Xplore il 18 ottobre. Lo studio è apparso su Science il 15 ottobre: la resistenza alle sollecitazioni e alla deformazione graduale ad alta temperatura è più elevata, senza modificare la composizione chimica complessiva.
Tra i ricercatori c’è il primo autore Andreas Bezold, docente associato aggiunto dell’università statunitense. La tecnica si basa su attività già svolte sui difetti microscopici creati dalla deformazione. L’obiettivo è rendere le strutture di rinforzo una scelta deliberata nella progettazione, perché ciò può offrire possibilità di maggiore durabilità ai materiali.
Il gruppo ha prima deformato i cristalli di una superlega a base di cobalto e nichel e di una lega di cobalto, cromo e tungsteno, poi ha applicato calore per far invecchiare i materiali. Secondo l’università, il trattamento in due fasi è all’origine di strutture dense e sottili su scala atomica. È così l’organizzazione interna a cambiare, più che la composizione globale.
La microscopia elettronica in trasmissione e le simulazioni al computer hanno collegato la maggiore resistenza alla disposizione degli atomi attorno ai difetti. Michael Mills, coautore e professore di scienza dei materiali nell’università, ha spiegato perché un difetto ben strutturato può rafforzare un materiale. Il risultato è legato a strutture progettate: non è un beneficio generale di danni casuali.
L’università indica le turbine aeronautiche e i macchinari delle centrali elettriche come possibilità future, perché operano ad alta temperatura. Si tratta però di prospettive: il rapporto è dedicato alla ricerca sulle leghe e non annuncia un impiego commerciale già avviato. Bezold auspica che questo approccio offrirà più possibilità agli ingegneri dei materiali.
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