Rahasia Membuat Logam yang Lebih Kuat Terungkap

BOSTON - Rahasia untuk membuat logam yang lebih kuat akhirnya berhasil diungkap sejumlah ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT). Studi terbaru mengungkap bahwa logam terkuat terbentuk dari butiran kristal melalui proses deformasi ekstrem hingga beberapa nanometer pada skala terkecil.

Dengan menggunakan berbagai metode yang dikembangkan secara empiris, para ilmuwan mencoba mengurangi ukuran butir dalam sepotong logam padat.Meskipun, membuat biji-bijian ini lebih kecil adalah tugas yang sulit.

Para ilmuwan menggunakan metode rekristalisasi sering digunakan untuk membuat logal yang kuat. Prosesnya melibatkan deformasi dan pemanasan, menciptakan cacat kecil di seluruh bagian. Cacat ini dapat secara spontan membentuk inti kristal baru.



Ciri dari karya baru ini adalah menentukan bagaimana proses ini berlangsung pada kecepatan yang sangat tinggi dan pada skala terkecil. Untuk penelitian ini, para ilmuwan menganalisis gambar dari rangkaian sistem pencitraan yang kuat.

“Kami menggunakan laser untuk meluncurkan partikel logam dengan kecepatan supersonik. Itu terjadi dalam sekejap mata dan Anda bisa melakukan ribuan kali,” kata Profesor MIT Christopher Schuh dikutip SINDOnews dari laman Techexplorist, Senin (23/5/2022).

Para ilmuwan menggunakan sistem berbasis laser untuk menembak partikel 10 mikrometer di permukaan. Sistem ini dapat menembakkan partikel-partikel ini satu per satu dan mengukur seberapa cepat mereka melaju dan seberapa keras mereka mengenainya.



Mereka kemudian menggunakan berbagai teknik mikroskopi canggih untuk memotongnya untuk melihat evolusi struktur butir pada skala nanometer. Dalam percobaan, para ilmuwan menggunakan tembaga, proses membombardir permukaan dengan partikel kecil ini dengan kecepatan tinggi dapat meningkatkan kekuatan logam sekitar sepuluh kali lipat.

“Temuan baru ini memberikan panduan tingkat deformasi yang diperlukan, seberapa cepat deformasi terjadi, dan suhu yang digunakan untuk efek maksimum membentuk logam tertentu atau metode pemrosesan tertentu. Mereka dapat langsung diterapkan langsung ke produksi logam dunia nyata,” kata MIT postdoc Ahmed Tiamiyu.

Sifat-sifat logam tertentu bergantung pada strukturnya, semakin kecil ukuran butir, semakin kuat logam yang dihasilkan. Selama 80 tahun terakhir, tren menyeluruh di semua teknik metalurgi pada semua logam, telah mengurangi ukuran butir untuk meningkatkan kekuatan dan ketangguhan logam.