Επιστήμονες έφτιαξαν κράμα χρυσού σκληρότερο από το ατσάλι

Μέχρι τώρα οι ειδικοί προσπαθούσαν να δημιουργήσουν χρυσό που να μην χαράσσεται φτιάχνοντας κράματα χρυσού με διάφορα μέταλλα, αλλά η μέθοδος αυτή χειροτέρευε την ποιότητα του τελικού υλικού. Μέχρι στιγμής κανείς δεν είχε καταφέρει να πετύχει το επιθυμητό επίπεδο σκληρότητας, διατηρώντας ταυτόχρονα την καθαρότητα του πολύτιμου μετάλλου.

Τώρα, Ελβετοί χημικοί έχουν λύσει αυτό το πρόβλημα, προσθέτοντας στο χρυσό αντί για μέταλλο, καρβίδιο βορίου (B4C), συγκρίσιμο σε σκληρότητα με  τα διαμάντια. Ο νέος χρυσός 18 καρατιών  (75% σε χρυσό) θα χρησιμοποιείται βασικά κατά την κατασκευή κοσμημάτων και ρολογιών.

Η σκληρότητα του στην κλίμακα Vickers είναι 1000, κι έτσι είναι πιο σκληρό από ό,τι ο χάλυβας (600 στην κλίμακα αυτή) και ως εκ τούτου ακριβώς κάτω από το διαμάντι. Αυτή η ανακάλυψη είναι το αποτέλεσμα μιας τριετούς συνεργασίας μεταξύ του Εργαστήριου Μηχανολογικής Μεταλλουργίας, υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Andreas Mortensen και της Ελβετικής ωρολογοποιίας Hublot.

Η διαδικασία για την ανάπτυξη αυτού του υλικού είναι σχετικά περίπλοκη. Σκόνη του καρβιδίου του βορίου θερμαίνεται σε περίπου 2.000° C, όπου σχηματίζεται μία άκαμπτη, πορώδης δομή. Ένα υγρό λιωμένο κράμα χρυσού διεισδύει κάτω από μια πολύ υψηλή πίεση μέσα στους πόρους αυτής της δομής, και στη συνέχεια στερεοποιείται, παρέχοντας ένα χωρίς πόρους σύνθετο υλικό.
Το τελικό υλικό κατά συνέπεια αποτελείται από δύο είδη κρυστάλλων που είναι στενά διασυνδεδεμένα στον χώρο, όπως δύο τρισδιάστατοι λαβύρινθοι. Επειδή ο λιωμένος χρυσός που χρησιμοποιείται προηγουμένως ήταν ένα κράμα βασισμένο σε χρυσό 24 καρατίων και αλουμίνιο (3%) για αντοχή, το τελικό κράμα αποτελείται 3% από αλουμίνιο, 75% από χρυσό και 22% από καρβίδιο του βορίου
.
Εξ ορισμού, ο χρυσός είναι πολύ μαλακό μέταλλο. Με αυτό τον τρόπο και αποκτά μια μεγάλη σκληρότητα και διατηρεί παράλληλα την καθαρότητα των 18 καρατίων.   Με τη χρήση σύνθετων υλικών βελτιώνουν τα ατομικά χαρακτηριστικά των υλικών, διατηρώντας όμως τις ιδιότητες τους, όπως εδώ του χρυσού. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τα κράματα, στα οποία τα άτομα αναμιγνύονται μαζί για να σχηματίσουν ένα νέο, ομοιογενές, υλικό.

Οι πιο πάνω ερευνητές δεν είναι οι πρώτοι που έπαιξαν με διαφορετικά υλικά σε μια προσπάθεια να κάνουν πιο ανθεκτικά τον χρυσό. Είναι, όμως, οι πρώτοι που έχουν επιτύχει αυτό το βαθμό σκληρότητας σε χρυσό 18 καρατίων. Τα πρώτα ρολόγια που θα κατασκευαστούν με αυτό το νέο χρυσό θα παρουσιαστούν το 2012 σε μια έκθεσης κοσμημάτων και ρολογιών στη Βασιλεία.

Πηγή

Posted in: επιστήμη