Testování slitin v laboratořích Sandia. Kredit: Randy Montoya / Sandia Labs.

Materiáloví inženýři v laboratořích Sandia National Laboratories jsou jako utržení z řetězu. V těchto dnech zabodovali s neuvěřitelnou binární slitinou, která je mechanicky nejodolnější slitinou kovů, jako kdy člověk stvořil. Jejich recept je relativně jednoduchý. Slitina se skládá z platiny a zlata a je nesmírně odolná vůči opotřebení. V této vlastnosti je slitina stokrát lepší než vysokopevnostní ocel a stává se vůbec první slitinou, která je v odolnosti srovnatelná s diamantem či safírem, což jsou nejodolnější přírodní materiály.

John F. Curry. Kredit: J. Curry.

Zmíněná slitina z laboratoří Sandia je tvořená z 90 procent platinou a 10 procenty zlata. John Curry a jeho kolegové popisují přednosti této slitiny tak, že kdyby z této slitiny byly pneumatiky automobily, tak by s ním bylo možné 500 krát prosmykovat po obvodu zeměkoule, než by bylo nutné tyto pneumatiky vyměnit.

Pikantní je, že tato slitina vlastně není až tak nová. Materiáloví vědci ji jenom poněkud opomíjeli. Výzkum materiálů se totiž v současné době soustředí na slitiny, které jsou velice pevné anebo pevné a zároveň extrémně lehké. Slitina platiny a zlata nijak zvlášť neoplývá pevností. Pokud jde ale o tření, tak nemá konkurenci. Na první pohled tato slitina vypadá jako platina. Je stříbřitě bílá a o něco těžší než zlato. Zároveň je ale oproti jiným podobným slitinám mnohem více odolná vůči teplu a extrémně odolnější vůči mechanickému opotřebení.

Sandia National Laboratories.

Kovy obvykle považujeme za velmi pevné. Když se ale stanou součástí mechanismu, v němž se kov neustále otírá o jiný kov, tak se takový kov časem opotřebuje, zdeformuje, zkoroduje a přestane plnit svou funkci. Jediné, co tomu může čelit, je ochranná vrstva, která takový konec oddálí. V elektronice se dnes pro součástky, které jsou mechanicky namáhané a opotřebovávané, používají povrchy ze zlata nebo i jiných drahých kovů. Taková ochrana je ale velice drahá a navíc nevydrží věčně. Součástky v elektronice bývají velmi malé, a proto na nich mohou být ochranné vrstvy jen omezených rozměrů.

S uvedenou slitinou platiny a zlata je to jiné. Taková ochranná vrstva může být tenká a vydrží velice dlouho. Ultratrvanlivé povrchy ze slitiny platiny a zlata by podle badatelů měly ušetřit elektronickému průmyslu stovky milionů dolarů ročně. Zároveň se výrobky s takovými povrchy stanou kvalitnějšími a vydrží drsnější prostředí a zacházení. Platí to pro elektroniku všech velikostí, od aeronautických technologií a větrných turbín, až po mikroelektroniku v chytrých telefonech a radarových systémech.

Literatura
Sandia Labs 16. 8. 2018, Advanced Materials online 25. 6. 2018.