Nuovo studio: svelare il 'genoma dei materiali' apre la strada al design del futuro

RomeScienziati dell'Università di Sydney hanno sviluppato un nuovo metodo per osservare i cristalli al microscopio. Questa tecnica è in grado di rilevare cambiamenti molto piccoli nella struttura dei materiali a livello atomico. Potrebbe essere utile per creare metalli più resistenti e leggeri e semiconduttori più avanzati per le tecnologie future.

Il professor Simon Ringer della Scuola di Ingegneria Aerospaziale, Meccanica e Mecatronica ha guidato lo studio. Il team di ricerca ha impiegato la tomografia a sonda atomica (APT) per analizzare l'ordine a corto raggio (SRO) nei materiali. Questo metodo rappresenta un passo fondamentale per comprendere come sono disposti gli atomi all'interno dei materiali.

Punti Chiave:

• L'APT consente di visualizzare gli atomi in 3D.
• L'SRO è essenziale per lo sviluppo di materiali innovativi.
• L'impatto delle scoperte potrebbe riguardare acciaio, semiconduttori e magneti.

La ricerca ha esaminato gli high entropy alloys (HEA). Questi materiali stanno diventando popolari per applicazioni ingegneristiche avanzate. Possono essere utilizzati in motori a getto, centrali elettriche e reattori nucleari. Gli scienziati mirano a creare leghe in grado di resistere a temperature elevate e radiazioni.

Il Dr. Mengwei He, ricercatore presso la stessa scuola, ha sottolineato l'importanza di questa scoperta. Ha affermato che essa ha rivoluzionato il modo in cui progettano i materiali. Misurando e comprendendo l'ordine a corto raggio (SRO), possono osservare come le variazioni a livello atomico influenzino le prestazioni dei materiali.

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Il team ha analizzato le leghe di cobalto-cromo-nichel e l'effetto dei vari trattamenti termici sulla loro struttura. Il dottor Andrew Breen, ricercatore senior, ha dichiarato che si tratta di un passo avanti significativo. Hanno sviluppato metodi pratici e strumenti informatici per misurare questi cambiamenti.

Il professor Ringer ha dichiarato che, prima d'ora, era difficile misurare l'SRO perché le strutture atomiche sono troppo piccole per i microscopi tradizionali. La nuova tecnica APT risolve questi problemi e offre una visione dettagliata a livello atomico.

Il Dott. Will Davids, attualmente presso l'azienda ingegneristica Infravue, ha dichiarato che i risultati sono entusiasmanti. Il team ha dimostrato di poter misurare l'ordine a corto raggio (SRO) in leghe con più componenti. Questa scoperta è destinata a rivoluzionare il campo della scienza dei materiali e dell'ingegneria.

Il nuovo metodo consente ai ricercatori di simulare, modellare e prevedere il comportamento dei materiali con maggiore precisione. La SRO fornisce dettagli essenziali sulle strutture atomiche vicine. Queste informazioni sono fondamentali per creare materiali con proprietà specifiche, come la resistenza.

In sintesi, questo studio rappresenta un significativo avanzamento nella scienza dei materiali. Ora i ricercatori possono comprendere meglio le relazioni atomiche all'interno dei cristalli, aprendo la strada alla creazione di materiali più resistenti, leggeri ed efficienti.