Здрави при минус 253 градуса: нови сплави не стават крехки в екстремен студ
Металите с обемноцентрирана кубична решетка при силен студ обикновено стават крехки. Екип от Оксфорд и Бъркли показва в Nature две сплави на основата на ниобий и титан, които остават жилави и при 20 келвина.
Символна снимка · Снимка: DOE / Wikimedia Commons, Public domain (изрязана и мащабирана)
Много метали с т.нар. обемноцентрирана кубична кристална решетка стават крехки при екстремен студ, защото дислокациите – миниатюрни дефекти в кристала, които всъщност правят възможна деформацията – почти престават да се движат. Екип под ръководството на Оксфордския университет, Калифорнийския университет в Бъркли и Националната лаборатория „Лорънс Бъркли“ е изследвал две експериментални сплави на основата на ниобий и титан, които остават жилави при 20 келвина (минус 253 градуса по Целзий). Дори при най-ниската изпитана температура те не показват измерим преход към крехко поведение. Изследването е публикувано в научното списание Nature (DOI 10.1038/s41586-026-11065-7), а съобщението е от 14 октомври.
Причината изследователите виждат в процеси на наноравнище: образуване на двойници в кристала и локална промяна на кристалната структура създават точки на напрежение по границите на зърната. Там възникват нови дефекти, които позволяват на метала да продължи да се деформира, вместо да се скъса. Участвали са наред с други и Бристолският университет, източникът на неутрони и мюони ISIS, Калифорнийският университет в Ървайн, Тихоокеанската северозападна национална лаборатория, университетът Тексас A&M и Технологичният университет „Нанян“.
Според изследователите резултатите могат да помогнат за целенасочено проектиране на метали за приложения при свръхниски температури в енергетиката, транспорта и авиацията и космонавтиката.