Egy új ötvözet, amely meghajlítja a törvényeket

A fémötvözetek egy új osztálya szokatlan és hasznos tulajdonságok figyelemre méltó kombinációjával rukkol elő: minden tagja erős, hőálló, rugalmas és nyújtható.

Az anyagok összetevői a periódusos tábla közepén csoportosuló titánium, cirkónium, vanádium, nióbium és tantál. A keverék nélkülözhetetlen fűszerezője egy csipetnyi oxigén.
A legtöbb fém örökre eldeformálódik, ha eredeti méretének két és félszeresére nyújtják, az új ötvözetek azonban újra összeugranak. Nagyobb húzóerő esetén további 20 százalékot nyúlnak mielőtt eltörnének; ilyen fokú nyúlékonyság teljesen szokatlan egy fém esetében.

"A keverék elasztikussága miatt nem könnyen horpad, nyúlékonysága pedig lehetővé teszi a hő alkalmazása nélküli formázhatóságot. Ezzel azonban nem ér véget a dolog" - mondta Takashi Saito, a Toyota Központi Kutató és Fejlesztő Laboratórium mérnöke. Melegítés hatására az ötvözetek alig tágulnak, merevségük állandó marad. Ez a ritka viselkedés annak a néhány nikkel-acél keveréknek a sajátossága, amiket a kilencvenes években fedeztek fel, és finom mechanizmusok részeiként alkalmaztak. Ez a hatás rendkívül széles hőmérsékleti skála elviselését teszi lehetővé, -194 Celsius foktól egészen +200 Celsius fok feletti értékig.

Mindezek tetejében az ötvözetek rendkívül erősek. Húzó igénybevétel tekintetében kétszer ellenállóbbak az acélnál, emellett folyamatosan hajlító igénybevételnek tehetők ki, törés nélkül, más szóval nem fognak "elfáradni". A fémek kristályos szerkezetűek, atomjaik mind sorokba rendeződnek. Néha ezek a szabályos sorok nem megfelelően igazodnak, ilyenkor hibák keletkeznek, amit diszlokációnak nevezünk.

Amikor a legtöbb fémet meghajlítják, a diszlokációik áthelyeződnek. Sok hajlítgatás után a diszlokációk összekuszálódnak és már nem mozdulnak olyan könnyedén, ekkor válik a fém keménnyé és törékennyé. Amikor az új anyagokat húzzák-vonják, a diszlokációik nem mozdulnak. Ehelyett a kristályokban repedések alakulnak ki, mint a geológiai vetődéseknél, melyek egymásra csúsznak. Ez magyarázza meg az ötvözetek törés nélküli nyújthatóságát.