Придвижването в екстремните студове на дълбокия космос или работата със свръхохладени течни горива тук, на Земята, изисква материали, които не се чупят. Повечето метали стават крехки и се чупят при толкова ниски температури. Нови изследвания обаче намериха подход за изграждане на метални структури „атом по атом“, така че да се създадат здрави сплави, които могат да издържат на екстремно ниски температури.
Проучване, публикувано в списание Nature, описва нов начин за проектиране на метални сплави, така че те да останат здрави и жилави дори при свръхниски температури. Основната идея е да се създаде сплав с два различни вида перфектно подредени атомни структури.
Новите структури са наречени „субнаномащабно късообхватно подреждане“ (SRO), която представлява малки острови от организирани атоми, и „наномащабно дългообхватно подреждане“ (NLRO), която е малко по-големя.
За своя експеримент изследователите са създали сплав чрез контролиран процес на термична обработка и механично оформяне, което е довело до самосглобяване на атомните структури. С други думи, учените са създали условия атомите да се подредят в желаната структура.
Резултатът е нова кобалт-никел-ванадиева сплав, която е изключително здрава и жилава при температури до -186°C (87 K). Тя е тествана чрез издърпване и разтягане в лаборатория при изключително ниски температури, за да се види какво напрежение може да издържи.
С изключителната си здравина и издръжливост, особено при екстремни студени условия, подобна сплав може да има множество практически приложения.
В космическите изследвания тя може да се използва за изграждане на по-издръжливи космически кораби, годни да устоят на изключително ниските температури в дълбокия космос.
В енергийния сектор сплавта може да създаде по-безопасна и по-надеждна инфраструктура, като например тръби и резервоари за втечнен природен газ.
Изследователите също така смятат, че техният инженерен подход на атомно ниво може да се приложи и към други видове сплави. Това би могло да доведе до разработване на цяло ново поколение материали, способни да издържат на най-суровите студени условия, без да се прави компромис с производителността или безопасността.
