Materijal može biti veoma čvrst, ali to ne znači da je istovremeno i pouzdan. Pojedine legure podnose veliko opterećenje sve dok iznenada ne puknu, gotovo bez upozorenja. Upravo taj odnos između čvrstoće i savitljivosti predstavlja jedan od najvećih izazova u razvoju novih konstrukcionih materijala.
Inženjeri su sada uspeli da promene strukturu jedinjenja kobalta i aluminijuma koje je ranije bilo poznato po velikoj čvrstoći, ali i izrazitoj krtosti. Umesto velikih i pravilnih kristala, napravili su izuzetno sitnu unutrašnju strukturu koja usporava širenje pukotina.
ScienceDaily je 30. jula objavio da nova legura u određenim uslovima može dostići čvrstoću višestruko veću od čelika, a da se pri tome savija umesto da odmah puca.
Kod metala deformacija se odvija kretanjem sitnih nepravilnosti kroz kristalnu rešetku. Kada je struktura materijala pažljivo podešena, ta kretanja mogu rasporediti opterećenje i sprečiti da se sva sila koncentriše na jednoj pukotini.
U novom materijalu granice između veoma malih kristalnih oblasti deluju kao prepreke. One otežavaju brzo propadanje, ali istovremeno ostavljaju dovoljno mogućnosti da se legura lokalno deformiše.
Takva kombinacija mogla bi biti korisna u vazduhoplovstvu, energetici, alatima i delovima koji moraju izdržati veliko opterećenje uz malu masu. Ipak, laboratorijski uzorak nije isto što i velika industrijska komponenta.
Potrebno je utvrditi da li se ista unutrašnja struktura može ravnomerno napraviti u debelim i složenim delovima, koliko proizvodnja košta i kako se legura ponaša nakon hiljada ciklusa zagrevanja, hlađenja i vibracija.
Kobalt je skup i njegova nabavka nosi ekološke i društvene izazove, pa će praktična primena zavisiti i od količine potrebnog materijala. Nova legura verovatno neće jednostavno zameniti sav čelik, već bi mogla biti namenjena posebnim situacijama u kojima su odnos mase i čvrstoće presudni.
Otkriće ipak pokazuje koliko svojstva materijala zavise od strukture koja je nevidljiva golim okom. Isti hemijski sastojci mogu dati krto ili izuzetno otporno telo, u zavisnosti od toga kako su njihovi kristali organizovani na nanometarskom nivou.
S.B.
