Scoperto il materiale più resistente al mondo

Si ritiene comunemente che il diamante sia il materiale più resistente sulla Terra, ma ne esistono di più resistenti. Il più tenace di tutti è stato scoperto recentemente ed è un materiale relativamente semplice: una lega di cromo, cobalto e nichel.

La resistenza di questa lega metallica, chiamata CrCoNi, è stata definita "sbalorditiva" dal team che ne ha pubblicato il progetto sulla rivista Science. Studiosi di varie università, tra cui le Università della California (USA) e di Bristol (Regno Unito), hanno dimostrato che è in grado di resistere a danni significativi senza subire fratture.

Quando si crea un nuovo materiale strutturale (con il quale si possono costruire cose, come il metallo), è essenziale misurarne tre proprietà: resistenza, duttilità e tenacità. Il materiale è resistente quando è difficile da deformare, duttile quando è malleabile e tenace quando resiste alle fratture.

La resistenza alle fratture deriva da una buona combinazione di malleabilità e forza. Per testare queste caratteristiche, gli scienziati hanno messo sotto pressione il materiale a basse temperature. Ciò ha portato il team a una scoperta eccezionale: la lega diventa più dura a basse temperature, impedendo la formazione e la propagazione di crepe.

«In genere si ha un compromesso tra tali proprietà. Ma questo materiale è entrambe le cose e, invece di diventare fragile a basse temperature, si fa più duro», ha spiegato a Science Alert il metallurgista Easo George, dell'Oak Ridge National Laboratory e dell'Università del Tennessee, che ha partecipato all'indagine.

Il meccanismo alla base della resistenza di questo materiale ha a che fare con la sua capacità di "scatenare" diverse reazioni su scala nanometrica che gli consentono di continuare a resistere al cambiamento di temperatura. Il team di scienziati che lo ha testato lo ha sottoposto a una temperatura di -218 °C.

Tutte queste reazioni erano note, ma non si erano mai verificate in una sequenza come questa. «Durante il processo, si avvia il primo meccanismo, poi il secondo, il terzo e il quarto», ha dichiarato a Science Alert Robert Richie dell'Università della California, Berkeley.

Tutto questo è importante perché i materiali che non si fratturano a temperature molto basse sono difficili da trovare. Tuttavia, sono essenziali in campi come l'esplorazione spaziale, dove vengono utilizzati per costruire razzi resistenti e sicuri.

Come riporta The Planetary Society, un veicolo spaziale può sperimentare temperature estremamente calde o gelide. «Le improvvise e ripetute variazioni di calore possono far sì che i materiali dei veicoli spaziali si espandano e si contraggano in modo non uniforme, con il rischio di subire fratture nel tempo».

L'esplorazione spaziale è un ambito di applicazione molto specifico. Tuttavia, la maggior parte delle invenzioni legate a questo settore è stata poi impiegata nel quotidiano. Un esempio è il Mylar, un materiale termoriflettente creato dalla NASA per proteggere le navicelle spaziali dai raggi solari e che oggi viene utilizzato dall'industria edilizia come materiale isolante.

L'esplorazione spaziale è solo un esempio delle potenziali applicazioni di questa super lega. Secondo i ricercatori, il prossimo passo sarà indagare su altri possibili utilizzi e trovare nuovi materiali con proprietà simili.