Dünya’nın en son en dayanıklı malzemesi…

Metalik bir krom, kobalt ve nikel alaşımı (CrCoNi), haiz olduğu özellikler ile ilim insanlarını etkilemeyi başardı. Etkisinde bırakan bir güce haiz olan bu araç-gereç kalıcı deformasyona karşı dayanıklı ve hem de oldukça sünek olması olanakları sayesinde yüksek bir işlenebilirliğe haiz. Bu iki vasıf bir arada düşünüldüğünde CrCoNi, Dünya üstündeki açık fasıla en dayanıklı araç-gereç şeklinde gözüküyor.

CrCoNi, element oranlarının kabaca benzer olduğu malzemeler olan yüksek entropili alaşım (HEA) ailesinin bir parçası. Bu HEA’lar büyük dayanıklılığa haiz olma eğilimindedir, sadece en gereğinden fazla koşullarda kontrol edilmeleri zordu. Teknoloji bundan böyle bunu meydana getirecek kadar gelişti ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (Berkeley Laboratuvarı) ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’ndaki (ORNL) araştırmacılar, CrCoNi’nin şaşırtıcı bir halde soğudukça daha da dayanıklı bulunduğunu keşfettiler.

ORNL ve Tennessee Üniversitesi’nden proje ortak lideri Easo George yapmış olduğu açıklamada, “yapısal malzemeleri tasarlarken, onların kuvvetli fakat hem de sünek ve kırılmaya karşı dirençli olmalarını istersiniz” dedi ve ilave etti: “çoğunlukla, bu özellikler içinde bir ödün verilerek uzlaşma sağlanmış olur. Sadece bu araç-gereç her ikisini de sağlıyor ve düşük sıcaklıklarda kırılgan hale geliş yerine daha da dayanıklı olabilmektedir.“

Ekip öncelikli olarak ortalama on sene evvel CrCoNi ve fazladan manganez ve demir (CrMnFeCoNi) içeren başka bir alaşım üstünde çalışmaya başladı. Numuneleri sıvı nitrojen sıcaklıklarına itebildiler, bu da malzemelerin son derece iyi bulunduğunu ortaya çıkardı. Sadece onları daha gereğinden fazla koşullar altında kontrol edebilmek ekibin yıllarını aldı. CrMnFeCoNi son derece başarılıydı, sadece CrCoNi olağanüstüydü.

Araştırmanın ortak lideri, Berkeley Laboratuvarı’nın Araç-gereç Bilimleri Kısmı’nde kıdemli fakülte üyesi ve California Üniversitesi, Berkeley’de Chua Mühendislik Profesörü Robert Ritchie “bu malzemenin sıvı helyum sıcaklıkları (20 [derece] Kelvin, -424 [derece] Fahrenheit) yakınındaki dayanıklılığı, 500 megapaskal karekök metre kadar yüksektir. Benzer birimlerde, bir silikon parçasının dayanıklılığı bir, yolcu uçaklarındaki alüminyum gövdenin ortalama 35 ve en iyi çeliklerden bazılarının dayanıklılığı ortalama 100’dür. Şu demek oluyor ki, bu 500, şaşırtıcı bir sayı” diyor.

Araç-gereç, deformasyon altında evvel işlenebilirlik ve peşinden kuvvet elde eden etkileşimlerin “büyülü bir serisini” yaratan davranışlar sergiler. İlk başta yalnız taneciklerden meydana gelen oldukca rahat yapısı, bozulma olduktan sonrasında kırılmalara karşı dirençli hale getiren oldukca karmaşık bir yapıya dönüşüyor.

Araç-gereç şimdilerde değişik uygulamalar için geliştiriliyor, sadece oluşturma maliyeti sebebiyle araştırmacılar şimdilik derin feza şeklinde gereğinden fazla ortamlar için iyi bir aday bulunduğunu düşünüyor.