A medida que el mercado energético mundial se desplaza del carbón, combustible de petróleo, y gas natural a fuentes de energía primaria más respetuosas con el medio ambiente, El hidrógeno se está convirtiendo en un pilar fundamental en el movimiento de las energías limpias. El desarrollo de métodos de transporte y almacenamiento seguros y rentables para el hidrógeno es esencial, pero complicado dada la interacción del hidrógeno con los materiales estructurales.

El hidrógeno puede causar fragilidad en varios metales, incluido el acero ferrítico, un tipo de acero utilizado en componentes estructurales de edificios. engranajes y ejes de automóviles, y equipos industriales. Los avances recientes en herramientas experimentales y modelado multiescala están comenzando a proporcionar información sobre el proceso de fragilización.

Una revisión de varios métodos, publicado en Reseñas de física aplicada , ha mejorado la comprensión de la estructura, propiedad, y comportamiento de aceros ferríticos sometidos a cargas mecánicas en un entorno de hidrógeno. Si bien hay muchos estudios sobre acero inoxidable, los investigadores se concentraron en el acero ferrítico, un acero más económico que se utiliza en la construcción de tuberías y otras estructuras grandes.

"Determinar la ubicación del hidrógeno en el metal huésped es la pregunta del millón de dólares, "dijo May Martin, uno de los autores.

Específicamente, Comprender dónde se somete el hidrógeno a tensión en un material a granel es fundamental para comprender la fragilización.

"No hemos respondido a esta pregunta, pero combinando técnicas, nos estamos acercando a esa respuesta, "dijo Martín.

Los investigadores destacaron varias combinaciones de técnicas y métodos, incluida la tomografía con sonda atómica. APT es una herramienta de medición que combina un microscopio de iones de campo con un espectrómetro de masas para permitir imágenes en 3-D y mediciones de composición química a escala atómica. incluso para elementos ligeros como el hidrógeno.

Otras técnicas prometedoras son el mapeo 2-D por espectrometría de masas de iones secundarios para responder a la pregunta de dónde se encuentra el hidrógeno en un material. La espectrometría de masas de iones es una técnica utilizada para analizar la composición de superficies sólidas y películas delgadas pulverizando la superficie de la muestra con un haz de iones primario enfocado y recolectando y analizando los iones secundarios expulsados.

Los investigadores dijeron que es particularmente en la última década cuando se han logrado grandes avances en la fragilización por hidrógeno, gracias al desarrollo de nuevas capacidades experimentales. A medida que se perfeccionan las nuevas técnicas experimentales, se espera que el campo continúe desarrollándose a un ritmo notable.

"A medida que el campo se expande, Esperamos que nuestro artículo sea un buen recurso para quienes se adentran en el campo. "dijo Martín.