Científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo (Skoltech), Instituto de Mecanoquímica y Química del Estado Sólido (ISSC SB RAS), La Universidad Médica Pirogov y la Universidad Estatal de Ereván han predicho nuevos compuestos ternarios duros y superduros en el sistema tungsteno-molibdeno-boro utilizando métodos computacionales. Su investigación fue publicada en la revista Química de Materiales.

Según Alexander Kvashnin, un científico investigador senior en Skoltech y coautor del artículo, el estudio es una continuación natural de una extensa investigación previa sobre sistemas binarios. En busca de nuevos materiales, los científicos tuvieron que crear un sistema más complejo agregando un tercer elemento, lo que resultó en propiedades fuertemente alteradas y nuevos compuestos. Estos cambios fueron el foco de interés para los científicos.

El equipo predijo la estructura de compuestos ternarios potencialmente superduros en el sistema W-Mo-B utilizando el algoritmo evolutivo USPEX desarrollado por Artem Oganov. un profesor de Skoltech y coautor del artículo, y sus alumnos.

"Planeamos predecir una serie de compuestos ternarios que mostrarían mejores propiedades mecánicas, como dureza y resistencia a la fractura, en comparación con compuestos binarios. Predijimos varios compuestos ternarios que resultaron ser aleaciones de alta entropía. La mezcla de átomos de tungsteno y molibdeno produjo compuestos desordenados y, por lo tanto, tenía una estabilidad variable según la temperatura, "explica Alexander Kvashnin.

Los carburos, compuestos de cuatro o cinco componentes, se clasifican típicamente como compuestos de alta entropía. Los científicos creen que su estudio es el primer paso para encontrar dichos compuestos entre los sistemas de boruro.

"Las perspectivas obvias de esta investigación pueden traducirse en nuevos materiales duros que superen a sus homólogos existentes y resistan temperaturas o presiones más altas. Empresas como Gazpromneft pueden utilizar esos materiales para perforaciones u otros fines, "dice Christian Tantardini, uno de los autores del artículo y empleado de ISSC y Skoltech.

Los científicos tienen la intención de continuar con su esfuerzo de investigación. Están ansiosos por descubrir qué sucede con compuestos aún más complejos en respuesta a los cambios de temperatura y presión.