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È stata creata una forma ultra resistente di argento

12.10.2019

Quando si tratta delle proprietà di vari metalli, c'è sempre un compromesso tra la loro forza e la conduttività elettrica. Tuttavia, questo potrebbe cambiare con l'avvento di una nuova classe di materiali, come una forma di argento creata di recente da uno dei gruppi di ricerca. Utilizzando i difetti del reticolo a loro vantaggio, gli scienziati dell'Università del Vermont hanno preservato la conduttività del metallo, conferendogli una resistenza così elevata da superare persino il limite teorico, considerato incrollabile per diversi decenni.

I difetti del reticolo cristallino sono un "male" che si manifesta inevitabilmente nel processo produttivo. In alcuni casi, questi difetti causano la vulnerabilità dei metalli a vari fattori negativi e ne riducono la durata. La combinazione di più metalli in leghe risolve alcuni dei problemi, ma in genere soffre della conduttività elettrica e termica del materiale finale.

La forza dell'argento era data da una piccolissima quantità di rame introdotta in questo nobile metallo. Di conseguenza, la forza dell'argento è aumentata fino al 42 percento rispetto alla forma più forte di questo metallo precedentemente ottenuta. Ma allo stesso tempo, la conduttività elettrica dell'argento non è stata praticamente influenzata e la cosa più interessante è che la forza supera il cosiddetto limite di Hall-Petch.

Il rapporto Hall-Petch è uno dei parametri principali utilizzati nella scienza dei materiali da oltre 70 anni. Secondo lui, con una diminuzione delle dimensioni dei grani di cristallo della struttura, la resistenza del metallo aumenta. Ma c'è un certo limite (diversi nanometri), dopo il quale i bordi dei grani diventano instabili e la forza del metallo diminuisce nuovamente.

I ricercatori sono riusciti a aggirare questo limite creando quella che hanno definito una "forma di metallo nanocristallino-nano-contorto". Poiché gli atomi di rame sono molto più piccoli degli atomi di argento, di solito si accumulano nelle regioni dei confini dei grani cristallini d'argento. Ciò impedisce ai difetti di muoversi, effetto che è responsabile della ripetuta riduzione della resistenza del metallo. E allo stesso tempo, gli atomi di rame non interferiscono con il movimento degli elettroni, mantenendo un alto valore di conducibilità elettrica.

Gli scienziati sostengono che un trucco simile può essere utilizzato con successo in relazione ad altri metalli. Questo, a sua volta, può essere utilizzato per creare materiali più resistenti che verranno utilizzati per costruire nuovi aerei, veicoli spaziali, reattori nucleari, pannelli solari e molto altro.

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