De har tagit fram världens tåligaste legering

Vad får man om man blandar 90 procent platina och tio procent guld? Jo, en legering som är extremt hållbar och tuff. Vid amerikanska Sandia National Laboratories håller man på med extrem forskning, som säkerhetstest av kärnvapen.

Och nu har man tagit fram en ny produkt som ska vara utan motstycke.

Eller som Sandia beskriver det: Det är en legering som om du hade ”däck” gjorda av dessa skulle du kunna sladda (alltså inte rulla) 500 gånger jordens ekvator utan att mönstret skulle slitas ut. En bedrift som innebär att det är den första legeringen eller kombinationen av metaller som är i samma klass som diamant och safir – naturens mest nötningbeständiga material.

– Vi visar att det går att göra fundamentala förändringar på vissa legeringar som innebära oerhörd förbättring av prestanda, säger materialforskaren Nic Argbay, som varit med i utvecklingen och som rapporterat upptäckten i Advanced Materials.

Tålig mot värme och friktion

Intressant nog så är den här legeringen inte ny, men den har inte testats för just hållbarhet. Det beror på att guld kanske inte står på listan över tänkbara kandidater när det gäller tålighet.

Enligt Sandia är legeringen inte särskilt hård, men den reagerar väldigt bra på värme och motstår skada från friktion länge.

– Många traditionella legeringar har utvecklats för att förbättra styrkan av ett material genom att reducera kornstorleken. Trots det, när det kommer till extrem stress och temperaturer, så mjuknar eller förråas legeringar – speciellt under metallutmattning. Vi såg att med vår platina-guldlegering så är den mekaniska och termala stabiliteten strålande, och vi kunde inte se någon större förändring av mikrostrukturen trots otroligt långa perioder av cyklisk stress under glidning, säger John Curry, huvudansvarig för utvecklingen, i ett uttalande på laboratoriets hemsida.

Legeringen kan spara enorma kostnader

Men det var inte det enda som upptäcktes. Under testerna kunde forskarna se att en svart film formades ovanpå legeringen. Det visade sig vara diamantlik kol, en typ av smörjmedel som normalt sett är både avancerat och dyrt att få fram. Upptäckten rapporteras i kommande nummer av Carbon.

– Vi tror att stabiliteten och den inneboende motståndskraften i legeringen gör att kol-innehållande molekyler från omgivningen fastnar och slipas till att forma diamantlikt kol. Inom industrin finns det andra metoder för att göra detta, men det innehåller normalt sett vakuumkammare. Något som kan vara väldigt dyrt, säger Curry.

Det hela innebär att denna ”spontanproduktion”, förutom att det gör legeringen tåligare – potentiellt kan leda till en enklare och mer kostnadseffektiv metod för att producera premiumsmörjmedlet.

Vidare utveckling kommer att ske, men redan nu ser man att legeringen kan leda till enorma kostnadsbesparingar inom elektronikbranschen och industrier som är beroende av ultratåliga kontaktmaterial.