Oțelul inspirat de os crapă mai puțin sub presiune

Materialul rezistent folosit pentru a construi poduri și a sculpta zgârie-nori ar putea învăța câteva trucuri din oasele umile.

Slăbiciunea oțelului este tendința acestuia de a dezvolta fisuri microscopice care în cele din urmă fac ca materialul să se rupă. Ciclurile repetate de stres – traficul zilnic în orele de vârf care trece peste un pod, de exemplu – alimentează aceste fisuri, care adesea nu sunt evidente până când oțelul se prăbușește. Oasele, însă, au o structură interioară complexă care le ajută să facă față stresului. Această structură diferă în funcție de scară, cu fibre minuscule aliniate vertical care se formează în cilindri mai mari.

Pentru a imita această variabilitate, cercetătorii au fabricat oțel cu straturi subțiri, alternate la scară nanometrică, de diferite structuri cristaline, dintre care unele erau suficient de instabile pentru a se transforma puțin sub stres. Acea microstructură complicată a împiedicat răspândirea fisurilor în linie dreaptă, încetinind preluarea lor și împiedicând prăbușirea materialului, raportează oamenii de știință în 10 martie. Ştiinţă. Acest oțel experimental necesită mult mai multe teste înainte de a putea fi folosit în construcții, spune coautorul studiului C. Cem Tasan, un om de știință în materiale la MIT. Dar principiile ar putea fi aplicate și altor metale cu compoziție mixtă.

Un nou tip de oțel imită osul pentru a face metalul mai rezistent la eșec. Culorile reprezintă diferite structuri de cristal care forțează crăpăturile să se răspândească într-un model zimțat, încetinind colapsul. M. KOYAMA ET AL/ŞTIINŢĂ 2017