Plumbul devine mai puternic decât oțelul la presiuni extreme

Plumbul funcționează sub presiune.

În condiții normale, metalul este relativ moale, ușor de zgâriat cu unghia. Dar atunci când este comprimat sub presiuni extreme, plumbul devine dur și puternic – chiar mai puternic decât oțelul, raportează oamenii de știință pe 11 noiembrie în Scrisori de revizuire fizică.

Pentru a studia modul în care puterea plumbului s-a schimbat sub presiune, cercetătorii au comprimat rapid o probă de plumb prin exploziarea cu lasere la National Ignition Facility de la Lawrence Livermore National Laboratory din California. Presiunea din eșantion a atins aproximativ 400 de gigapascali – similară cu presiunile găsite în nucleul Pământului.

Rezistența unui material caracterizează răspunsul său la stres – o forță aplicată pe o zonă dată. Cu cât o substanță poate suporta mai mult stres înainte de a se deforma, cu atât este mai puternică. Fizicianul Andrew Krygier de la Lawrence Livermore și colegii săi au observat cum au crescut și s-au deformat ondulațiile din plumb în condiții de înaltă presiune. Creșterea a fost relativ lentă, ceea ce indică faptul că metalul era de 250 de ori mai puternic decât plumbul în condiții normale și de aproximativ 10 ori mai puternic decât oțelul de înaltă rezistență.

Când materialele sunt comprimate, proprietățile lor se pot schimba dramatic. De exemplu, hidrogenul, în mod normal un gaz, se poate transforma într-un metal (SN: 8/10/16). Înțelegerea modului în care substanțele se modifică ca răspuns la presiune ar putea fi importantă pentru îmbunătățirea designului echipamentului de protecție, cum ar fi vestele antiglonț (SN: 20/06/19).

Calculele sugerează că presiunea modifică structura cristalină a plumbului, provocând o rearanjare a rețelei sale de atomi. Această schimbare structurală are ca rezultat un metal mai puternic, concluzionează cercetătorii.