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Uma equipe de pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e do Laboratório Nacional Oak Ridge desenvolveram o material com maior tenacidade já registrada. Se trata de um liga de alta entropia (HEAs) composta por cromo, cobalto e níquel (CrCoNi). HEAs são ligas feitas por quantidade iguais de cada elemento que a compõem. Elas geralmente apresentam alta ductilidade e resistência quando tensionadas, como é o caso da CrCoNi.
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A tenacidade é a combinação dessas duas propriedades, ductilidade e resistência. A primeira faz referência a quantidade de deformação que um material sofre antes de fraturar, ou seja, se romper. Já a outra diz respeito à habilidade do material em suportar esforços sem sofrer deformação. Assim, a tenacidade é a capacidade do material absorver energia até seu faturamento.
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O material CrCoNi
A diferença do CrCoNi, é que outros materiais costumam ter essas características acentuadas com o calor. Na liga desenvolvida pelos pesquisadores, quanto mais frio, melhor é a ductilidade e resistência dele. Em primeiro momento eles realizaram teste em temperaturas próximas do nitrogênio líquido (- 196° C) e o resultado foi impressionante. Depois eles decidiram por reduzir a temperatura ao nível do hélio líquido (- 253° C) e mediram 500 megapascais de tenacidade.
Os cientistas também mediram a tenacidade à fratura, que diz respeito ao quanto um material é resistente ao ser tensionado quando já existe uma fenda. A alta tenacidade da resistência encontrada pode ser justificada por obstáculos que atrasam o rompimento do CrCoNi. A energia acumulada no material durante a tensão, faz com que as moléculas dele se rearranjem como forma de evitar a fratura, um fenômeno chamado de nanotwinning.
“Essa reorganização é um ciclo de três partes que intriga os pesquisadores. Agora, muitas pessoas dirão, bem, vimos nanotwinning em materiais comuns, vimos escorregar em materiais comuns. Isso é verdade. Não há nada de novo nisso, mas é o fato de que todos eles ocorrem nessa sequência mágica que nos dá essas propriedades realmente tremendas.” aponta Robert Ritchie do Lawrence Berkeley, em resposta a Phys.
O novo material pode ser usado em diversas situações, como nas temperaturas geladas do espaço. Entretanto, ele ainda está longe de ser usado comercialmente, devido a pouca compreensão que ainda temos sobre o CrCoNi e outros materiais do tipo. Os pesquisadores também estão estudando outras ligas feitas com composições mais baratas e fáceis de serem encontradas.
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