Zwykle w przypadku metali istnieje kompromis między siłą a przewodnością elektryczną, ale nowe materiały mogą to zmienić. Zespołowi naukowców udało się wykorzystać wady, aby srebro były znacznie silniejsze niż zwykle, jednocześnie zachowując przewodność elektryczną. Nie tylko to, ale przekracza dziesięcioletnie granice teoretyczne.
Wady są nieuniknioną częścią metali i z czasem często powodują takie problemy, jak kruchość lub zmiękczenie. Połączenie różnych metali z stopami może pomóc w pokonaniu niektórych z tych problemów, ale często kosztem przewodności elektrycznej. Znalezienie najlepszych z obu światów jest celem naukowców.
Rozwiązanie brzmi wystarczająco prosto: wymieszali niewielką ilość miedzi ze srebrem. Rezultat końcowy jest 42 procent silniejszy niż poprzednie najsilniejsze srebro, jednocześnie prowadząc energię elektryczną. Ale najbardziej imponujące w nowym stopniu jest to, że przekracza on tak zwany „limit strony”.
Związek Hall-Petch, który jest znakiem rozpoznawczym nauk o materiałach od ponad 70 lat, sugeruje, że w miarę zmniejszania się ziarna metalowego sam materiał staje się silniejszy, ale z ograniczeniem. Kiedy ziarna stają się zbyt małe (kilka nanometrów szerokości), ich granice stają się niestabilne, a materiał ponownie zmiękcza.
Naukowcom udało się przekroczyć ten limit, tworząc metal o nazwie „nanokrystaliczny nano-twin”. Ponieważ atomy miedzi są nieco mniejsze niż atomy srebra, mają tendencję do upadku w defekty na granicach ziarna. Zapobiega to ruchom wad, które powodują zmiękczenie materiału. Jednocześnie atomy miedzi nie przeszkadzają przed przejściem przez atomy srebra, utrzymując w ten sposób przewodność elektryczną.
Zespół twierdzi, że metodę można zastosować do wielu innych metali oprócz srebra. Technologię można ostatecznie wykorzystać do wytwarzania bardziej wydajnych paneli słonecznych, lżejszych samolotów lub bezpieczniejszych elektrowni jądrowych.
