p (PhysOrg.com) - A equipe internacional de pesquisadores descobriu uma nova liga leve super-resistente e teve suas principais descobertas publicadas em Nature Communications . p Um pesquisador da Universidade Estadual da Carolina do Norte e colegas descobriram uma maneira de fazer uma liga de alumínio, ou uma mistura de alumínio e outros elementos, tão forte quanto o aço.

p Isso é importante, diz o Dr. Yuntian Zhu, professor de ciência dos materiais e pesquisador da NC State envolvido no projeto, porque a busca por materiais cada vez mais leves - e ainda mais fortes - é crucial para conceber tudo, desde carros mais econômicos até aviões mais seguros.

p Em artigo publicado na revista Nature Communications , Zhu e seus colegas descrevem a nova arquitetura em nanoescala dentro das ligas de alumínio que têm uma resistência sem precedentes, mas também uma plasticidade razoável para esticar e não quebrar sob tensão. Talvez ainda mais importante, a técnica de criação dessas nanoestruturas pode ser usada em muitos tipos diferentes de metais.

p Zhu diz que as ligas de alumínio têm elementos estruturais únicos que, quando combinados para formar uma estrutura hierárquica em vários níveis de nanoescala, torná-los superfortes e dúcteis.

p As ligas de alumínio têm pequenos blocos de construção, chamado de "grãos, "que são milhares de vezes menores do que a largura de um cabelo humano. Cada grão é um minúsculo cristal com menos de 100 nanômetros de tamanho. Maior não é melhor em materiais, Zhu diz, já que grãos menores resultam em materiais mais fortes.

p Zhu também diz que as ligas de alumínio têm vários tipos diferentes de "defeitos" de cristal. Os nanocristais com defeitos são mais fortes do que os cristais perfeitos.

p O nível inesperadamente alto de fortalecimento parece ser devido a dois fatores. Em primeiro lugar, acredita-se que a maneira como os elementos de liga estão dispostos dentro dos grãos aumenta a capacidade de armazenamento de deslocamento da liga. Em segundo lugar, o agrupamento de elementos entre os grãos pode limitar o crescimento dos nanocristais, aumenta a coesão dos grãos, e resistir à fragilização e geração de defeitos.

p Agora, Zhu planeja trabalhar no fortalecimento do magnésio, um metal ainda mais leve que o alumínio. Ele está colaborando com o Departamento de Defesa em um projeto para fazer ligas de magnésio fortes o suficiente para serem usadas como armadura corporal para soldados.

p Colegas de Zhu no Nature Communications paper são afiliados à University of Sydney na Austrália; a Universidade da Califórnia, Davis; e Ufa State Aviation Technical University na Rússia.