تولید نوعی آلیاژ محکم تر از قبل توسط محققان

فرق یک کیک و کوکی در چیست؟ شاید فکر کنید که این سوال چه ارتباطی به موضوع فلزات و آلیاژ ها دارد اما نه. چیزی که کوکی و کیک را از هم متمایز می کند فقط زمان بندی و مقدار مواد اولیه است وگرنه هیچ تفاوتی با هم ندارند. آلیاژ ها هم همین طور اند. تنها با اندکی تغییر زمان بندی و میزان مواد اولیه، میزان سختی و درخشندگی و دیگر خواص آلیاژ تغییر خواهد کرد.

این نسل از آلیاژ ها که تغییری اساسی در زمینه ی شیمی انجام داده است، یکی از منحصر به فرد ترین نو آوری های علم شیمی است. این آلیاژ، «آلیاژ با انتروپی بالا» (high entropy alloys) نامیده می شود. یکی از مهم ترین نقاط تمایز این آلیاژ با سایر آلیاژ ها، استفاده از ۵ عنصر در کنار هم با دقیق ترین نسبت ممکن می باشد. همانطور که از نام آن پیداست، انتروپی این فناوری بسیار بالا می باشد. به عبارتی دیگر چینش عناصر سازنده ی این آلیاژ طبق دقیق ترین تکنولوژی های مهندسی تنظیم شده است.

این نوع آلیاژ یاد شده در دما های بسیار بالا هم نظم خود را از دست نمی دهد و در نتیجه ذوب نمی شود. یک تیم تحقیقاتی از آزمایشگاه Oak Ridge National یا به اختصار ORNL و دانشگاه Tennessee واقع در Knoxville دریافتند که مخلوط چند فلزی که در آلیاژ مزبور استفاده می شد، در شرایط مختلف ویژگی های مکانیکی و ترمودینامیکی خاصی را از خود بروز می دهند که آن ها را بسیار متعجب کرد. آن ها کنجکاو تر شدند و این آزمایش ها را دوباره و دوباره تکرار کردند تا اینکه به این فناوری دست پیدا کردند که نسل آینده ی آلیاژ ها را تولید کنند.

نتایج این تحقیقات در مجله ی علمی Nature Communications به چاپ رسیده است. در این مقاله Louis Santodonato از آزمایشگاه Oak Ridge National به همراه Yang Zhang از دانشگاه Illinois واقع در Urbana Champaign و همچنین Peter Liaw از دانشگاه Tennessee به تشریح کامل این آلیاژ پرداختند. آن ها تغییر جزئی فاز این آلیاژ را در دماهای بسیار بالا تا دمای اتاق را بررسی کردند. آن ها همچنین این آلیاژ را در دما های بسیار پایین نیز آزمایش کرده اند که در مقاله نیز ذکر شده است.

نام علمی این آلیاژ Al1.3CoCrCuFeNi می باشد؛ از این نام مشهود است که فلز های سازنده ی ساختمان این آلیاژ آلومینیوم ، کبالت ، کروم ، مس ، آهن و همچنین نیکل است. البته لازم به ذکر است که آلیاژ هایی که از فناوری انتروپی بالا بهره می برند قریب به ۱۰ سال سابقه دارند اما این آلیاژ آرایش منظم تری دارد.

یکی از روش های اندازه گیری اندازه گیری نظم آرایش، استفاده از پراش نوترونی اشعه ی X می باشد که محققان نیز از این طریق به آمار های جالبی دست یافتند. آن ها برای این اندازه گیری، آلیاژ را با یک لیزر قدرتمند گرم می کنند. سپس ان را ذوب می کنند. پس از آن گاز هایی از آلیاژ خارج می شود و نظم آرایش جامد باقی مانده به راحتی قابل اندازه گیری می شود.

Santodonato در ادامه افزود:

[quote font_size=”18″]روش مورد استفاده ی ما نقش عظیمی در از بین بردن انحراف زاویه ی چینش اتم های سازنده دارد. این روش می تواند مقدمه ای برای آزمایشات دیگر در سطح اتمی باشد.[/quote]

تیم تحقیقاتی یاد شده امیدوارند که متد استفاده شده توسط آن ها ناممکن های علم شیمی را ممکن سازد و شروعی شود بر راه بی پایان علم شیمی و مواد. همچنین آن ها در تلاش اند تا دریابند که محدوده ی رادیو اکتیو و یا هر پرتوی دیگری در خواص آلیاژ ها چه تاثیری دارند به عبارتی دیگر آن ها مشغول آزمایش بر روی آلیاژ های مذکور در محدوده ی رادیو اکتیو هستند.

Liawدر ادامه افزود:

[quote font_size=”18″]ما در آینده خواهیم فهمید که پرتو زایی چه تاثیری بر خواص مواد دارد.[/quote]

منتظر اخبار بعدی گویا آی تی باشید.

[منبع: Phys]