Аморфные металлы, искусственные материалы, которые начали использоваться в производстве различных запчастей и деталей где-то в начале 2000-х годов, это вещества, которые могут похвастаться особой прочностью, твердостью и коррозионной устойчивостью даже по сравнению с обычными металлами.
Эту группу веществ впервые открыли в 1960 году, но некоторым образом исследовали и поставили на пользу человечеству лишь спустя несколько десятилетий. Стоит понимать, что данные материалы имеют невероятный запас прочности по причине наличия особой беспорядочной атомной структуры. Или, проще говоря:
природные металлы имеют четко организованную кристаллическую структуру, в которой атомы аккуратно располагаются по отношению друг к другу, с образованием трехмерных решетчатых конструкций.
Кристаллические решетки металлов
Именно из-за такой структуры, когда к металлу применяется сила, слои атомов сдвигаются в отношении друг друга, и металлы сгибаются, меняя свою форму, то есть деформируются. А вот аморфные металлы способны выдерживать большие силы, сохраняя при этом свою форму именно из-за неорганизованного расположения атомов.
Кристаллическая решетка аморфного металла
Такие аморфные вещества создаются путем быстрого нагрева металла до очень высоких температур, которые приводят к хаотичному расположению атомов. Затем материал резко охлаждают до очень низких температур, которые как бы замораживают атомы в своем хаотичном состоянии. Так образуется аморфный металл.
И вот ученые из Университета Южной Каролины решили пойти еще дальше, создав из аморфного металла вещество, которое бы имело свойство сверхпрочности, но при этом оставалось довольно эластичным.
При разработке своего нового гибкого вещества, они нагрели порошкообразный железный композит до температуры в 630 °C, а затем резко его охладили. В результате у них получилось вещество полностью прозрачное, как стекло, но не имеющее его правильной кристаллической структуры. Однако, оно выдерживало огромные ударные нагрузки, абсолютно не деформируясь.
Первое фото созданного металлостекла
Ученые назвали этот материал пока незвучным именем SAM2X5-630, и определили, что он способен выдерживать «шоковые» нагрузки без деформации силой в 11,76 ± 1,26 ГПа. Это в разы больше, чем способность нержавеющей стали, которая может выдерживать силу удара в 0,2 ГПа. И в 2-2,5 раза больше, чем способность карбида вольфрама, который может держать силу 4,5 ГПа, и который активно сейчас используют в создании военной брони.
По словам авторов этого сверхпрочного материала, он может быть использован в создании новых буровых сверл, гидромолотов, бронежилетов, навесного оборудования для карьерной спецтехники и даже для построения оболочек и фюзеляжей космических аппаратов, которые смогут противостоять ударам метеоритов.
