Obróbka znanych metali wciąż kryje wiele tajemnic. Od wieków wiadomo, że w wysokich temperaturach metale miękną. Na tym opiera się chociażby sztuka kowalska. Wiadomo też, że np. miedź jest znacznie bardziej miękka niż żelazo.
Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology udowodnili, że może być inaczej. Jeżeli w metal uderza obiekt poruszający się z bardzo dużą prędkością, okazuje się, że im jest on cieplejszy, tym okazuje się mocniejszy. W takich warunkach miedzi można nadać wytrzymałość stali. Odkrycie to tworzy nowe podejście do projektowania konstrukcji metalowych, szczególnie w przemyśle lotniczym i kosmicznym.
Doświadczenia prowadzono ostrzeliwując arkusz metalu drobinami szafiru o wielkości 10-20 μm. Cząstki napędzano wiązką lasera do prędkości rzędu setek metrów na sekundę. Wszystko nagrywały kamery. Po raz pierwszy oddzielono skutki mechaniczne i termiczne od fali uderzeniowej takiego zabiegu. Jak dotąd, przy użyciu większych cząsteczek, nie było to możliwe.
Zjawisko powiązano z wpływem temperatury na propagację fononów w ujęciu kwantowym (czyli rozchodzenie się fali deformacji w mechanice klasycznej) w strukturze krystalicznej metalu. Naukowcy podejrzewają, że podobne efekty można osiągnąć także w przypadku innych materiałów.
news.mit.edu
