Зазвичай з металами існує компроміс між силою та електропровідністю, але нові матеріали можуть це змінити. Команді дослідників вдалося використовувати дефекти, щоб зробити срібло набагато сильнішим, ніж зазвичай, зберігаючи при цьому його електропровідність. Мало того, але це штовхає десятиліття теоретичні межі.
Дефекти - це неминуча частина металів, і з часом вони часто викликають такі проблеми, як крихкість або пом'якшення. Поєднання різних металів у сплави може допомогти подолати деякі з цих проблем, але часто за рахунок електропровідності. Знайти найкраще з обох світів - мета дослідників.
Рішення звучить досить просто: вони змішували крихітну кількість міді зі сріблом. Кінцевий результат на 42 відсотки сильніший за попереднє найсильніший срібло, при цьому все ще проводить електроенергію. Але що найбільше вражає новий сплав, це те, що він перевищує так званий "ліміт на залі".
Відносини Hall-Petch, яка була ознакою матеріалознавства вже більше 70 років, свідчить про те, що в міру того, як металеві зерна стають меншими, сам матеріал стає сильнішим, але з обмеженням. Коли зерна стають занадто малими (в ширину кілька нанометрів), їх межі стають нестабільними, а матеріал знову пом'якшується.
Дослідникам вдалося підштовхнути цю межу, створивши метал під назвою "нанокристалічний нано-джин". Оскільки атоми міді трохи менші, ніж атоми срібла, вони, як правило, потрапляють у дефекти на межах зерна. Це запобігає руху дефектів, які спричиняють пом'якшення матеріалу. У той же час атоми міді не перешкоджають електронам проходити через атоми срібла, тим самим підтримуючи їх електропровідність.
Команда каже, що метод може бути застосований до багатьох інших металів, крім срібла. Ця технологія може бути використана для отримання більш ефективних сонячних панелей, більш легких літальних апаратів або безпечніших атомних електростанцій.
