Autoforum

/

Foto: Unsplash, CC0 Public Domain

Je to jeden z těch momentů, kdy si člověk uvědomí, jak hloupé je plánovat technickou evoluci čehokoli na roky či dekády dopředu. Jeden převratný vynález může běh dějin naprosto změnit, objev pozoruhodné nové slitiny se mezi takové možná zařadí.

Cín sám o sobě není zrovna tuhým kov. A podobně je na tom i měď. Lidé nicméně již v pravěku zjistili, že pokud oba prvky smíchají dohromady, získají mnohem tvrdší materiál. Ten byl využit při výrobě nástrojů, zbraní, ozdob, v podstatě všeho, i proto nový kov dal nakonec název i celé éře lidské historie - doba bronzová. Od těch časů jsme se dočkali hned několika druhů bronzu, přímo tento kov se ale dnes většinou používá už jen ve šperkařství.

Lidstvo se totiž znovu posunulo dál, a to v mnoha ohledech. Nyní tu máme další stupínek, o jehož zdolání se postarali experti z Lawrence Berkeley National Laboratory. Ti jsou podepsáni pod zcela novou slitinou, která je složena z molybdenu, niobu, wolframu a rhenia. Všechny jsou ve své čisté formě známy svou tvrdostí, stejně jako vysokým tavným bodem. Překonány jsou tak v podstatě pouze diamantem.

Každá mince má nicméně dvě strany, a výjimku nenajdeme ani u těchto kovů. Jakkoli jsou velmi odolné, zároveň jsou také velmi špatně zpracovatelné a někdy i křehké. Nedají se tedy dost dobře kout, spíš hrozí, že dojde na jejich prasknutí - zvláště pokud je chcete ohýbat do určitého tvaru. Před vědci tak ležela neskutečně náročná výzva, se kterou se ale nakonec dokázali popasovat. Zajímavé přitom je, že k úspěchu potřebovali nedokonalost.

Při výrobě slitiny totiž dochází k tvorbě krystalických struktur, které se pohybují - sice nepatrně, ovšem i to stačí ke vzniku drobných prasklin v krystalické mřížce. Ty dokazují, že došlo na změnu orientace těchto krystalů. To často znamená degradaci mechanických vlastností materiálu, jenže zde vědci zjistili, že došlo na pootočení jednotlivých struktur, aniž by se jakkoli zdeformovaly či narušily.

Jinými slovy, nová slitina se dokázala adaptovat v prostoru, ve kterém se zmiňované krystaly pohybují. Právě tato, jinde, nedokonalost nakonec vedla k přelomovému objevu a k jednomu z vůbec nejtvrdších materiálů, který bude moci lidstvo používat. Nová slitina má být prakticky nezničitelná, momentálně se mluví hlavně o jejím využití v motorech pro raketoplány či letadla, změnit k nepoznání ale může i automobilovou branži.

Slitinu Nb45Ta25Ti15Hf15 nyní čekají další vývoj a testy, než skutečně dojde na praktické využití. Vědci totiž potřebují pochopit, jak se nový materiál bude dále chovat poté, co bude vystaven třeba extrémnímu chladu a následně znovu extrémnímu horku - tedy kupříkladu když z něj postavené motory raketoplánu se budou schovávat za Měsícem. Komerční nasazení tedy hned tak nečekejme, i tak by ale mělo být jen otázkou času.

Zdroj: Lawrence Berkeley National Laboratory

Petr Prokopec