Artykuł na ten temat ukazał się w Nature i opisuje, jak zorganizowane eksperymenty doprowadziły do wielkiej niespodzianki. Krótko mówiąc: zachowanie badanych metali okazało się sprzeczne ze zdrowym rozsądkiem. Sprawa jest tym ciekawsza, iż powinna wiązać się z szeregiem praktycznych zastosowań.
Czytaj też: Gorączka złóż metali trwa, ale o jednym nie wiemy. Takie mogą być skutki uciekania od węgla
Dość powiedzieć, że w określonych warunkach miedź może cechować się wyższą odpornością na nacisk niż stal. To zaskakujące, gdyż w normalnych okolicznościach ta druga jest zdecydowanie wytrzymalsza. W toku eksperymentów członkowie zespołu badawczego doszli jednak do wniosku, że uderzenie bardzo szybko poruszającego się obiektu w metal zada mu mniejsze szkody, jeżeli ten ostatni będzie wystarczająco rozgrzany.
Brzmi to mało realnie, wszak wystarczy wyobrazić sobie warsztat kowalski, w którym rozgrzany do czerwoności metal kształtuje się przy pomocy uderzeń. W przypadku badań prowadzonych przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych jest jednak mowa o zdecydowanie bardziej ekstremalnych warunkach. Takowe mogą występować na przykład w czasie wykonywania lotów kosmicznych bądź w zakładach produkcyjnych.
Naukowcy z MIT odnotowali, że odpowiednio rozgrzane metale, trafiane szybko poruszającymi się “pociskami”, mogą zyskiwać na wytrzymałości
Co zrobili badacze, zanim ogłosili światu powyższe rewelacje? Zorganizowane przez nich eksperymenty polegały na wystrzeliwaniu cząstek szafiru o średnicy milionowych części metra. Takie “pociski” były kierowane na płaskie arkusze metalu i poruszały się z prędkością kilkuset metrów na sekundę. Podobne eksperymenty organizowano już wcześniej, choć wykorzystywane cząstki były wtedy zdecydowanie większe. Dzięki zastosowaniu mniejszych pocisków pojawiła się możliwość identyfikacji skutków mechanicznych i termicznych.
Używając bardzo szybkich kamer naukowcy zarejestrowali to, co się działo, gdy szafirowe cząstki uderzały w cel. Ten ostatni miał różną postać, na przykład miedzi, tytanu czy złota. Sami zainteresowani podkreślają, iż zebrane dane powinny mieć przełożenie także na inne metale. Najważniejszy pozostaje fakt, że najwyraźniej istnieje zjawisko, za sprawą którego odpowiednio nagrzane metale wykazują wyższą odporność na uszkodzenia.
Czytaj też: Historyczna detekcja w materii jądrowej. Naukowcy wykryli magnetyczne odciski
Warto mieć na uwadze, że próbka nie może być zbyt chłodna ani zbyt gorąca. W pierwszym przypadku jej wytrzymałość spadnie, podczas gdy w drugim dojdzie do stopienia metalu. Istotna jest również prędkość, z jaką dochodzi do uderzenia. Jak na razie naukowcy nie wyznaczyli dokładnych ram, poza które nie można wykroczyć, chcąc utrzymać możliwie wysoką odporność metalu na uszkodzenia.
Co istotne, pokłosiem przeprowadzonych eksperymentów może być wykorzystywanie metali w zastosowaniach, które były dotychczas kompletnie poza zasięgiem. Może się bowiem okazać, że mało odporne materiały zdecydowanie zyskują na wytrzymałości w środowiskach, których wcześniej nawet nie brano pod uwagę. Dzięki temu mogłyby spaść koszty produkcji, na przykład elementów osłonowych montowanych na statkach delegowanych do lotów kosmicznych.
