Na regelmatig werk te hebben verricht met enkele van de meest waardevolle metalen van de aarde, hebben wetenschappers een van de meest duurzame materialen ter wereld verkregen.
Grafeen mag dan worden beschouwd als het taaiste materiaal dat de mens kent, maar er is een nieuwe stof die net zo nuttig kan zijn. Een team wetenschappers van Sandia National Laboratories heeft een nieuwe legering gemaakt die het meest slijtvaste materiaal is dat ooit is gemaakt. Ze waren in staat om dit te bereiken door twee van de zeldzaamste materialen op aarde te combineren: goud en platina.
Volgens de onderzoekers is de nieuwe Pt-Au-legering zo duurzaam dat als je er autobanden van maakt, ze de evenaar van de aarde, die 40.075 km lang is, volledig kunnen omcirkelen voordat ze verslijten. Combinaties van goud en platina zijn al eerder getest, maar het team van Sandia Laboratories is verder gegaan dan hun voorgangers. Met behulp van computerlaboratoria konden ze het materiaal op atomair niveau samenstellen om ervoor te zorgen dat de sterkte en veerkracht piekniveaus bereikten.
"We werken met fundamentele atomaire mechanismen en microstructuur, alles bij elkaar gebracht om te begrijpen waarom goede prestaties worden bereikt of waarom de prestaties uiteindelijk slecht zijn, en vervolgens ontwikkelen we een legering die goede prestaties levert", zegt Michael Chandross, een van de co-auteurs. onderzoek dat de legering beschrijft.
Vergelijking van slijtage van Pt-Au en andere legeringen / Sandia National Laboratories.
Elektronische apparaten zoals smartphones zouden hun levensduur aanzienlijk kunnen verlengen door een dunne laag van deze nieuwe legering op hun bewegende onderdelen te gebruiken, wat op zijn beurt de elektronica-industrie zou helpen ongeveer $ 100 miljoen per jaar te besparen. Het meest waardevolle aspect van dit materiaal was echter volkomen onverwacht: tijdens het testen begon de legering een zwarte film op het oppervlak te vormen, die diamantachtige koolstof bleek te zijn, een van de meest waardevolle en effectieve kunstmatige smeermiddelen.
“Wij geloven dat de stabiliteit en de inherente slijtvastheid ervoor zorgen dat koolstofhoudende moleculen uit de omgeving zich kunnen hechten en afbreken tijdens het glijden, waardoor ze uiteindelijk een diamantachtige koolstof vormen. In de industrie kan dit op andere manieren worden bereikt, maar meestal wordt daarbij gebruik gemaakt van vacuümkamers met koolstofplasma op hoge temperatuur. Het kan soms erg duur zijn”, legt John Curry, hoofdauteur van de studie, uit.
Hierdoor blijkt deze legering niet alleen het meest slijtvaste materiaal op aarde te zijn, maar ook zelfstandig een van de beste industriële smeermiddelen te creëren. Niet slecht.
Promotie video:
Vladimir Guillen
