I ricercatori della City University di Hong Kong hanno scoperto accidentalmente una lega unica nel suo genere che mantiene la sua rigidità invece di ammorbidirsi all'aumentare della temperatura. In effetti, l'alta entropia di Elinvar gli permette di diventare più rigido e più elastico man mano che le temperature si avvicinano a 1.000 K (727 ° C). Nessun altro metallo conosciuto si è mai comportato in questo modo.
Il modulo elastico di un materiale quantifica la sua resistenza alla deformazione elastica o non permanente sotto sforzo. Maggiore è il modulo elastico, più rigido è il materiale e più difficile è la deformazione. Fino ad ora, si pensava che tutti i metalli si ammorbidissero all'aumentare della loro temperatura, a causa dell'espansione termica.
Ma questa nuova lega chimicamente complessa, disposta in una struttura reticolare unica e altamente distorta, non segue questa regola. In effetti, il suo modulo elastico sembra aumentare man mano che le temperature diventano più calde. Dove altri metalli iniziano ad ammorbidirsi, Co25Ni25 (HfTiZr) 50, o "la lega Elinvar ad alta entropia" diventa più rigida. Il team ha soprannominato questo fenomeno "l'effetto Elinvar".
"Quando questa lega viene riscaldata a 1.000 K, cioè 726,85 ° C, o anche oltre", ha affermato il professor Yang Yong del Dipartimento di Ingegneria Meccanica di CityU". Oltre all'effetto Elinvar, questo metallo mostra anche un limite elastico di circa il 2% a temperatura ambiente, vale a dire, nonostante sia necessario inserire molta energia per deformarlo, si deformerà circa il doppio di una lega cristallina convenzionale prima che ci sia una deformazione permanente. Quindi è estremamente elastico, in grado di immagazzinare una grande quantità di energia elastica.
"Poiché l'elasticità non dissipa energia e quindi non genera calore, che può causare malfunzionamenti dei dispositivi, questa lega superelastica sarà utile in dispositivi ad alta precisione, come orologi e cronometri", ha affermato il professor Yang. "Sappiamo che la temperatura varia da 122 ° C a -232 ° C sulla superficie della luna, per esempio. Questa lega rimarrà forte e intatta in un ambiente estremo, e quindi si adatterebbe molto bene ai futuri cronometri meccanici che operano entro una vasta gamma di temperature durante le missioni spaziali".