Команда Sandia National Laboratories в США спроектировала сплав платинового золота, который считается самым износостойким металлом в мире.

Материал в 100 раз прочнее высокопрочной стали, что делает его первым сплавом (комбинация металлов) в том же классе, что и алмаз и сапфир – самые износостойкие материалы природы.

«Мы показали, что есть фундаментальные изменения, которые вы можете внести в некоторые сплавы, которые придадут это огромное увеличение производительности по широкому спектру реальных, практических металлов», - сказал ученый по материалам Ник Аргибей.

Хотя металлы для трущихся деталей (например, в двигателях) обычно используются достаточно прочные материалы, однако они изнашиваются, деформируются и подвергаются коррозии, если у них нет защитного барьера, как добавки в моторном масле. В электронике подвижные контакты «металл-металл» получают аналогичную защиту с наружными слоями золота или других сплавов драгоценных металлов.

Однако эти покрытия стоят дорого. И в конце концов они тоже изнашиваются, так как соединения прессуются и скользят друг по другу день за днем, год за годом – иногда миллионы, даже миллиарды раз.

Гипотетический автомобиль с колесами, сделанными на основе нового сплава может объехать Землю по экватору 500 раз, прежде чем они потребуют замены.

Сверхпрочное покрытие может сэкономить электронной промышленности более 100 миллионов долларов в год только в материалах, говорит Аргибай, и сделать электронику всех размеров и во многих отраслях промышленности более экономически эффективной, долговечной и надежной. Это же касается всех других механизмов - от аэрокосмических систем и ветровых турбин до микроэлектроники для сотовых телефонов и радиолокационных систем.

Изобретение было сделано на основе моделирования, посредством которого было рассчитано, как отдельные атомы влияют на крупномасштабные свойства металла, а также была выявлена взаимосвязь этого влияния.

Соавтор изобретения Майкл Чадросс отметил по этому поводу: «Мы приступаем к использованию фундаментальных атомных механизмов и микроструктуре, связывая все эти вещи вместе, чтобы понять, почему где-то производительность очень высока, а где-то, наоборот, довольно низка. На основании данных исследований проектируется сплав, который дает позволяет существенно повысить производительность».

Автор: Дмитрий Варапаев