Un team internazionale di scienziati ha segnalato un nuovo materiale superduro che potrebbe essere utilizzato nella perforazione, costruzione di macchine e altri campi. Il nuovo boruro di tungsteno che hanno scoperto supera il ampiamente utilizzato pobedit, un materiale composito di carburo di tungsteno duro e cobalto con alternanza di diamanti artificiali. I risultati del loro studio sono stati pubblicati sulla rinomata rivista scientifica, il Journal of Physical Chemistry Letters .

Le sostanze superdure hanno un ampio campo di applicazione nella perforazione di pozzi, costruzione di macchine, lavorazione dei metalli, l'industria della difesa, medicina e molti altri campi. Il materiale più duro conosciuto, diamante, è un inaccessibile per molte applicazioni. Il suo lontano concorrente, pobedit, è rimasta senza rivali negli ultimi 80 anni. Sviluppato negli anni '30, fu usato durante la seconda guerra mondiale per fabbricare calotte anticarro (la parola "pobedit" deriva in realtà dal russo "pobeda, " che significa "vittoria") ed è stato utilizzato per decenni per fabbricare punte da trapano per gli impianti di perforazione. I materiali più duri richiedono una sintesi a pressione più elevata o hanno una resistenza alla frattura molto inferiore.

Un team di scienziati guidato dal professor Artem Oganov di Skoltech e dall'Istituto di fisica e tecnologia di Mosca (MIPT) ha utilizzato l'algoritmo evolutivo USPEX per prevedere un nuovo materiale, WB5, che può essere sintetizzato a pressione normale e può competere con successo con pobedit nei due parametri più essenziali durezza e tenacità alla frattura che sono il 50 percento più alti e il 20 percento inferiori, rispettivamente, per WB5 rispetto a pobedit. Il nuovo materiale è un composto precedentemente sconosciuto che può essere facilmente ottenuto in condizioni normali. Gli scienziati di Skoltech hanno eseguito il loro studio nell'ambito del progetto su larga scala di Gazprom Neft volto alla creazione di nuovi materiali per applicazioni di perforazione.

"Prima di scoprire il nuovo materiale, avevamo studiato molti sistemi al computer, cercando di prevedere composti chimici stabili e calcolare le loro proprietà. Queste erano sostanze piuttosto interessanti, anche se difficilmente potevano competere con pobedit. Ad un certo punto, Pensavo che non avremmo mai battuto Pobedit, che ha resistito per quasi un secolo, e per una buona ragione. Ma improvvisamente, abbiamo visto un barlume di speranza, e presto trovai un composto unico, WB5, ", afferma il capo dello studio Artem Oganov.

"Il sistema tungsteno-boro è stato oggetto di una moltitudine di studi sperimentali e teorici, ed è sorprendente che questo composto non sia stato scoperto fino ad ora, " ha detto il primo autore dello studio, il dottor Alexander Kvashnin.