Cercant el vidre perfecte

Posted on 06/08/2011 per

0


El passat 4 de gener, amb motiu de l’article de l’investigador  Jordi Sort a la revista de divulgació Investigación y Ciencia (edició espanyola de la Scientific American), vàrem presentar els vidres metàl·lics. [Catquímica, 04/01/11]

Com recordem, sota determinades condicions es poden aconseguir metalls amb estructura amorfa. Es tracta dels “vidres metàl·lics”. L’interès d’aquests materials rau en les seves propietats mecàniques, una duresa més alta que l’acer o una elasticitat superior als materials ceràmics. També presenten una gran resistència a la corrosió, fets que els fan uns materials idonis per a ésser utilitzats com a biomaterials per a implants ossis. Ara bé, els vidres metàl·lics no es formen de forma espontània (en condicions normals, els metalls tendeixen a organitzar-se en estructures cristal·lines ordenades), sinó que s’obtenen mitjançant refredaments ultaràpids (a velocitats superiors als 100 ºC /s) d’aliatges fosos de Zr-Ti-Cu-Ni-Be, Pd-Cu-Si o Mg-Cu-Y.

Més informació sobre la recerca que el grup de Jordi Sort ha desenvolupat en els darrers anys al voltant d’aquests sorprenents materials a l’article publicat a Investigaión y Ciencia.

Recordem aquest tema ja que, recentment un grup de recerca del Carnegie’s Geophysical Laboratory ha publicat la possibilitat de crear vidre metàl·lic organitzat a gran escala [Zeng et al., Science, 2011, 332, 6036].

La recerca que s’està duent a terme en el tema va enfocada en la producció d’un vidre amb un ordre d’enllaç llarg, gairebé cristal·lí, l’estat anomenat de “vidre perfecte”.

Els autors d’aquesta recerca s’han centrat en el vidre metàl·lic a base de ceri i alumini. Al sotmetre el vidre de Ce-Al a 25 gigapascals de pressió (unes 250000 vegades la pressió atmosfèrica normal), l’equip va aconseguir crear un cristall individual. Al disminuir la presssió fins a l’atmosfèrica, el material conservava el nou ordre estructural.

Mitjançant tècniques de determinació per raigs X, s’ha determinat que les estructures atòmiques del Ce i l’Al eviten que el vidre pasi a un estat ordenat de llarg abast a pressions normals. En canvi, a 25 gigapascals de pressió, es transfereix un electró del Ce, permetent que aparegui una nova estructura cristal·lina.

Aquests resultats ens porten a pensar que el vidre de Ce-Al, sotmès a un tractament d’alta pressió, podria constituir un sistema adequat per descubrir el “vidre perfecte”.

Referències:

Anuncis
Posted in: Materials