Ce este metalul amorf?

Un metal amorf este un metal cu o structură atomică dezordonată, spre deosebire de majoritatea metalelor, care au o structură regulată. Aceste substanțe sunt numite și pahare metalice, deoarece o modalitate de a face metale amorfe seamănă cu procedura de fabricare a sticlei, dar folosind metal în loc de silice. Studiile indică faptul că metalele amorfe pot fi de două ori mai puternice decât metalul normal și sunt ideale pentru armura militară, cântărind la fel ca metalul obișnuit. Datorită structurii dezordonate a materialului, acesta este, de asemenea, mai rezistent la coroziune și uzură.

Metalele amorfe au fost create pentru prima dată la Caltech de Pol Duwez în 1957. Duwez a creat metalul amorf prin răcirea unui aliaj (Au80Si20) dintr-o stare lichidă în mai puțin de o fracțiune de secundă. Viteza de răcire trebuia să depășească un milion de grade Kelvin pe secundă, așa că răcirea metalului din starea lichidă la starea solidă trebuia să aibă loc în milisecunde. Răcirea acestuia a împiedicat rapid cristalizarea metalului ca un metal tipic, dându-i structura sa amorfă unică. La început, formele de metal amorf erau limitate, constând în principal din panglici subțiri, folii și fire. Aceste constrângeri au fost impuse de necesitatea unei viteze rapide de răcire.

Metalul amorf potrivit pentru comercializare a fost fabricat pentru prima dată în 1976 de C. Graham și H. Liebermann. Ei au folosit o roată de învârtire rapidă suprarăcită pentru a crea cantități mari de metal amorf potrivite pentru transformatoarele de distribuție a puterii cu pierderi reduse, comercializate sub numele Metglas. Metalul amorf poate fi magnetizat și demagnetizat rapid, ceea ce duce la economii de energie atunci când este utilizat în transformatoare de pe rețeaua electrică. Cu 70–80% mai puțină energie este consumată de transformatoarele din metal amorf, reducând emisiile de CO2 și economisind energie. Astăzi, transformatoarele din metal amorf sunt utilizate pe scară largă în India și China, unde au fost folosite pentru a reduce cu succes emisiile de gaze cu efect de seră.

De-a lungul anilor 1980, oamenii de știință din materiale au experimentat cu diferite aliaje, pentru a scădea viteza de răcire necesară pentru crearea metalelor amorfe. Ei au reușit să reducă viteza critică de răcire de la sute de Kelvin pe secundă la doar un Kelvin pe secundă, făcând producția de ochelari metalici în vrac mai fezabilă. În 2004, cercetătorii au reușit să creeze oțel amorf în vrac, deschizând calea pentru o comercializare mai largă a materialului.