El vidrio metálico con paladio reta al acero

Glassy palladium rods, with diameters ranging from 3 to 6 mm.

Credit: Caltech/Marios D. Demetriou

Una colaboración entre investigadores de Caltech y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía ha creado una forma de vidrio que posee ambas cualidades. Es más fuerte y más resistente que el acero. El material posee paladio.

Ashby map of the damage tolerance of materials. Arrow indicates the combination of toughness and strength potentially accessible to metallic glasses extends beyond the traditional limiting ranges towards levels previously inaccessible to any material. Filled star: data for new metallic glass. X: data for other metallic glasses (three Fe-based glasses, two Zr-based glasses a Ti-based glass and a Pt-based glass). O: data for ductile-phase-reinforced metallic glasses. Yield-strength data shown for oxide glasses and ceramics represent ideal limits. (Credit: Nature Materials/Robert Ritchie.)

El trabajo se resume en un estudio publicado en la revista Nature Materials.  Marios Demetriou, profesor de Caltech y autor principal del artículo. "Lo que hicimos es encontrar un vidrio marginal muy, muy duro hecho de paladio con pequeñas fracciones de metaloides como el fósforo, silicio y germanio, que dio lugar a muestras de un milímetro de espesor . Y entonces nos dijimos, vamos a añadir muy poca cantidad de algo que lo convierta en bruto sin hacer que sea frágil", afirma Demetriou. Mediante la adición de un 3,5 por ciento de plata a ese vidrio marginal, Demetriou fue capaz de aumentar el grosor a seis milímetros, manteniendo su dureza.
El material es el Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2 (at.%)

"El talón de Aquiles de estos vidrios metálicos es que cuando se les aplica tensión o se deforman de alguna manera, fallan de forma catastrófica", señaló Greer. Esto ocurre a través de la formación de lo que se denomina como "bandas de corte," pequeños defectos que se unen en patrones parecidos a venas y que evolucionan rápidamente en grietas, haciendo que el vidrio se rompa en trozos extremadamente pequeños. Sin embargo, según los investigadores, el vidrio de paladio genera tal cantidad de este tipo de bandas que forman un patrón de bloqueo que evita que las grietas se propaguen, sin menoscabar con ello las propiedades generales del material.

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A damage tolerant-glass