Paljud metallid muutuvad väga külmas rabedaks nagu klaas: löögi peale need ei paindu, vaid pragunevad. Rahvusvaheline uurimisrühm kirjeldas ajakirjas Nature kahte nioobiumi ja titaani põhist sulamit, mis jäid pragunemiskindlaks ka 20 kelvini ehk umbes miinus 253 kraadi juures. Rabedaks muutumist ei olnud katsetes üldse näha.
Miks see on üllatav
Sulamid kuuluvad nn ruumtsentreeritud kuubilise kristallvõrega metallide hulka. Neil on külmas tavaliselt raske deformeeruda, sest metalli sees liikuvad defektid ehk dislokatsioonid jäävad kinni. Oxfordi ülikooli professori Dong Liu sõnul on seda üleminekut rabedusse peetud selliste metallide põhimõtteliseks piiranguks.
Mis sulamis toimub
Uutes sulamites liiguvad olemasolevad defektid samuti vähem, kuid tekib midagi muud. Metalli sees tekivad nanomõõtmes kaksikkristallid ja kristallstruktuur muutub kohati. Teraservadel koonduv pinge loob seejärel uusi dislokatsioone ja metall saab edasi venida, selle asemel et puruneda. Uuringu juhtiv autor David Cook ütles, et pragunemise piiri määrab ehk sama palju võime uusi defekte tekitada kui olemasolevate liikumine.
Kuidas katsetati
Proovid jahutati heeliumgaasiga ja neid testiti Suurbritannias ISIS-i neutronikiire all. Seejärel uuriti neid elektronmikroskoobi, aatomsondi ja arvutimudelitega. Uuringus osalesid teiste seas UC Berkeley, Lawrence Berkeley riiklik labor, Oxfordi ja Bristoli ülikool.
Mis on veel lahtine
Sulamid on katselised. Uuring ei käsitle nende hinda, tootmist suures koguses ega katseid päris seadmetes. Autorite sõnul võivad põhimõtted aga aidata disainida materjale energeetika, transpordi ja lennunduse külmades oludes.
