Ketika datang untuk membangun masa depan, tidak semua logam siap untuk tugas tersebut. Apakah itu jet hipersonik, reaktor nuklir generasi berikutnya, atau pembangkit listrik fusi yang lebih panas dari pada matahari, lingkungan yang ekstrem menuntut bahan yang tidak tersentak di bawah tekanan-atau panas.
Sekarang, tim peneliti AS telah meluncurkan paduan ultra-hard terobosan yang dapat mengambil panas-hingga 1.400 derajat Fahrenheit (800 derajat Celcius) tepatnya-dan tetap tetap tenang.
Paduan berbasis tembaga baru ini tidak hanya menaikkan bilah untuk ketahanan suhu. Ini juga menawarkan kekuatan luluh megapaskal 1120 (MPA), menjadikannya salah satu bahan terkuat di Bumi. Sebagai perbandingan, baja karbon biasa biasanya berada di sekitar 700 MPa.
Ini adalah peningkatan serius dalam ketangguhan, terutama mengingat paduan tembaga biasanya lebih dikenal lebih banyak untuk konduktivitas daripada kekuatan. Dan itu bisa menjadi bahan utama untuk membangun generator yang diperlukan untuk memberi daya pada upaya energi tanpa batas. Tetapi bagaimana para peneliti membuat paduan yang begitu kuat dan sangat keras?
Nah, kuncinya terletak pada sedikit nano-engineering. Para peneliti menciptakan endapan tembaga yang dibungkus dengan lapisan tantalum, logam yang terkenal karena ketahanannya terhadap korosi dan suhu tinggi. Kemudian, dengan tweak mikroskopis – mereka menambahkan hanya setengah persen lithium – mereka mengubah bentuk endapan ini menjadi kubus yang stabil daripada bola yang biasanya digunakan.
Pergeseran kecil itu membuat perbedaan besar dalam bagaimana bahan bertahan di bawah tekanan dan panas. Hasilnya adalah paduan ultra-keras yang tidak berubah bentuk dengan mudah di bawah tekanan dan menjaga strukturnya tetap utuh ketika sebagian besar logam mulai melengkung atau meleleh. Itu sangat penting untuk komponen dalam pesawat terbang, sistem listrik, atau persenjataan, di mana kegagalan bukanlah pilihan.
Penulis penelitian mengatakan mereka harus berpikir di luar kotak untuk menghidupkan paduan baru. Dengan melakukan itu, mereka membuka pintu baru untuk materi baru yang dapat mengubah cara kita membangun masa depan kita.
Diterbitkan di Sainspenelitian ini menyoroti bagaimana desain skala atom dapat mengubah bahan biasa menjadi keajaiban teknik. Jika berhasil diskalakan, paduan ultra-keras ini bisa menjadi bahan untuk membangun mesin ekstrem di masa depan.