A veces, los cálculos no coinciden con la realidad. Ese es el problema al que se han enfrentado los científicos de materiales durante años al intentar determinar la resistencia de las aleaciones. Ha habido una desconexión entre la resistencia teórica de las aleaciones y lo fuertes que son en realidad. Entonces, ¿Qué ha estado faltando?

Una nueva investigación ha encontrado la respuesta a este problema con un estudio realizado como una colaboración entre investigadores de la Universidad de Binghamton, la Universidad de Pittsburg, la Universidad de Michigan y el Laboratorio Nacional Brookhaven. El trabajo también fue apoyado por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU.

Los investigadores utilizaron tecnología avanzada para observar las aleaciones a nivel atómico con el fin de comprender qué ha estado afectando la resistencia y otras propiedades.

El profesor de ingeniería y ciencia de los materiales de la Universidad de Binghamton, Guangwen Zhou, fue uno de los científicos que trabajaron en el proyecto.

Zhou y su equipo utilizaron un microscopio electrónico de transmisión (TEM) para el estudio, una herramienta que existe desde 1935 y que ha evolucionado dramáticamente en los últimos años con la incorporación de técnicas de corrección de aberraciones y capacidades ambientales. Es lo suficientemente poderoso como para profundizar en la estructura de los átomos.

"Pudimos observar que los cambios en las aleaciones por segregación superficial fueron acompañados por la formación de dislocaciones en el subsuelo, "explicó Zhou." Los átomos suelen hacer patrones, pero cuando hay una dislocación, eso significa que el patrón se ha interrumpido ".

Las dislocaciones son las que hacen que las aleaciones sean más débiles de lo que esperan los cálculos teóricos y la investigación de Zhou encontró que la segregación de la superficie es lo que conduce a esas dislocaciones.

"Al comprender cómo se forma la dislocación, podemos empezar a controlarlo, "dijo Zhou.

Esto podría conducir al fortalecimiento de una variedad de aleaciones que se valoran específicamente por su resistencia y peso ligero.

Esta innovadora investigación proporciona información sobre lo que debe cambiar para fortalecer todo tipo de aleaciones que se utilizan en los aviones, joyas, herramientas médicas, puentes utensilios de cocina y una plétora de otros objetos comunes.

El estudio se titula "Nucleación de dislocaciones facilitada por la segregación atómica" y se publicó recientemente en Materiales de la naturaleza .