Er is een nieuw materiaal ontwikkeld dat ontzettend hard maar ook elastisch is. Het nieuwe materiaal breekt of scheurt zelfs niet als het voorbij zijn elastische rekking komt.
Het materiaal, dat de naam SAM2X5-630 draagt, bestaat uit ijzer. Het is gemaakt door verpoederd ijzer te verhitten tot precies 630 graden Celcius en het vervolgens snel af te koelen. Het nieuwe metaal is het beste opgewassen tegen botsingen van alle amorf metalen.
Het is ontwikkeld door een samenwerkend team van de University of Southern California, University of California en Caltech. De onderzoekers die het materiaal hebben ontwikkeld hebben hun bevindingen beschreven in een artikel dat is gepubliceerd in Scientific Reports afgelopen maand.
Amorf metaal
Amorf metaal is een klasse kunstmatig vervaardigd materiaal dat voor eerst ontdekt is in de jaren 60 van de afgelopen eeuw. Het metaal staat erom bekend dat het bijzonder sterk, elastisch en veerkrachtig is. Dit heeft het te danken aan de ongewone chemische samenstelling. Om het in perspectief te plaatsen, de sterkste vorm van een amorf metaal dat nu op de markt verkrijkbaar is, is twee keer zo sterk als titanium.
Normale metalen hebben een georganiseerde structuur op atomisch niveau, amorf metalen hebben door de manier van verhitten een ongeorganiseerde structuur. Vervolgens wordt de structuur op deze manier ingevroren.
De structuur, of het gebrek daaraan, doet denken aan glas, maar bij het metaal zie je nog kleine delen die gekristalliseerd zijn. Bij de onderzoekers is het dan ook nog een vraag waarom zulke kleine delen gekristalliseerde atomen het verschil kunnen maken onder schokbelasting.
Hugoniot elastisch limiet
Om de kracht aan te tonen van SAM2X5-630 zijn er tests gedaan om het Hugoniot elastische limiet vast te stellen. Dit is een limiet waarop een materiaal onomkeerbare schade lijdt door het toedienen van een klap. Het Hugoniot elastische limiet van SAM2X5-630 ligt op maar liefst 1.26 GPa, terwijl dat van roestvrijstaal maar ligt op 0.2 GPa. Daarentegen stopt diamant pas met meebuigen bij 60GPa. Het is dus niet dat SAM2X5-630 het meest buigzame materiaal ter wereld is, maar wel voor de toepassingen dat het metaal biedt.
Toepassingen
Omdat de stof zou hard en sterk is kan het goed gebruikt worden als bescherming voor bijvoorbeeld soldaten of satellieten.
