Провівши чергові роботи з одними з найбільш цінних металів Землі, вчені отримали один з найміцніших матеріалів у світі.
Графен може вважатися найміцнішим матеріалом, відомим людині, але існує нова субстанція, яка може виявитися не менш корисною. Команда вчених з Сандійських національних лабораторій створила новий сплав, що став найбільш зносостійким матеріалом з коли-небудь створених. Вони змогли домогтися цього, поєднавши два з найбільш рідкісних матеріалів на Землі: золото і платину.
Згідно дослідникам, новий сплав Pt-Au настільки стійкий, що якщо з нього зробити автомобільні шини, то на них можна 500 разів повністю об’їхати земний екватор, довжина якого становить 40075 км, перш, ніж вони зітруться. Комбінації золота і платини перевірялися і раніше, але команда з Сандійських лабораторій пішла далі своїх попередників. Використовуючи обчислювальні лабораторії, вони змогли скласти матеріал на атомному рівні, щоб упевнитися в тому, що його міцність і стійкість досягають пікових рівнів.
«Ми працюємо з фундаментальними атомними механізмами і мікроструктурою, поєднуючи це все разом, щоб зрозуміти, чому досягається висока продуктивність або чому продуктивність в результаті погана, а потім розробляємо сплав, який дає хорошу продуктивність», – говорить Майкл Чандросс, один із авторів дослідження, описуючи сплав.
Порівняння зносу Pt-Au і інших сплавів / Sandia National Laboratories
Електронні пристрої на кшталт смартфонів змогли б значно збільшити термін служби, використовуючи тонке покриття з нового сплаву на своїх рухомих частинах, що у свою чергу допомогло б електронній промисловості економити близько $100 мільйонів в рік. Однак, найбільш цінний аспект цього матеріалу виявився абсолютно несподіваним: під час випробувань, сплав почав формувати чорну плівку на своїй поверхні, яка виявилася алмазоподібним вуглецем, одним з найбільш цінних і ефективних штучних лубрикантів.
«Ми вважаємо, що стабільність і власне опір зносу дозволяє вуглецевим молекулам з навколишнього середовища скріплюватися і руйнуватися під час ковзання, в результаті формуючи алмазоподібний вуглець. У промисловості цього можна домогтися й іншими способами, але вони зазвичай включають використання вакуумних камер з високотемпературними плазмами з вуглецю. Часом це дуже дорого», – пояснює Джон Каррі, провідний автор дослідження.
У результаті, виходить, що цей сплав не лише найбільш зносостійкий матеріал на Землі, але він ще й самостійно створює один із кращих промислових лубрикантів. Дуже непогано.