Los científicos crean la aleación ‘más resistente’ de la historia
Durante su investigación, los científicos se centraron en estudiar la aleación CrMnFeCoNi (cromo, manganeso, hierro, cobalto y níquel) después de darse cuenta de que su resistencia aumentaba a la temperatura del nitrógeno líquido sin comprometer la dureza. Sin embargo, uno de los derivados de esta aleación, CrCoNi, mostró características aún más asombrosas.
Los científicos han identificado una aleación de cobalto, níquel y cromo como la más resistente conocida.
El equipo, dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y el Laboratorio Nacional Oak Ridge, informó resultados alentadores con respecto a CrCoNi. Todos los componentes de este material se mezclan en proporciones iguales. Esta es una característica rara: las aleaciones suelen mezclar los constituyentes de manera diferente. Pero lo más importante, las propiedades de rendimiento de esta mezcla son únicas.
“Cuando diseña materiales estructurales, quiere que sean fuertes pero también dúctiles y resistentes a la fractura… 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”.
Easo George
Presidente del Gobernador para Teoría y Desarrollo de Aleaciones Avanzadas en ORNL
La aleación mostró propiedades de resistencia muy altas, que solo aumentaron con el enfriamiento extremo. Los parámetros de tenacidad al impacto, es decir, resistencia a la deformación y ductilidad, mostraron el mismo comportamiento “inadecuado”. El acero, incluso sus mejores variedades, se vuelve quebradizo en tales circunstancias, mientras que el nuevo material, por el contrario, solo se vuelve más fuerte.
“La dureza de este material cerca de las temperaturas de helio líquido (20 Kelvin, -424 Fahrenheit) 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 alrededor de 35 y la dureza de algunos de los mejores aceros es de alrededor de 100. Entonces, 500, es un número asombroso”.
Roberto Ritchie
Científico principal de la facultad en la División de Ciencias de los Materiales de Berkeley Lab
El resultado del material recién creado se debe al hecho de que cuando las temperaturas caen a niveles críticos, cambia fundamentalmente su red cristalina: de cúbica a hexagonal. Este comportamiento de la estructura atómica permite que los metales sigan fluyendo y sigan encontrando nueva resistencia de los obstáculos en un nivel mucho más inmenso.
Es poco probable que el material se use en la vida cotidiana, especialmente porque el cobalto y el níquel son escasos en estos días. Pero es probable que se utilice más ampliamente en la industria espacial y en la producción de equipos utilizados en el Ártico.
sk