Stavba jaderné elektrárny (ilustrační foto) Zdroj: profimedia/ČTK
Čeští vědci dosáhli průlomu v pochopení toho, proč se v materiálech hromadí nečistoty, což v minulosti vedlo k haváriím jaderných elektráren. Jejich objev může pomoci vyvinout odolnější slitiny a vylepšit technologii výroby kovových materiálů. Výsledky výzkumu zveřejnil vědecký časopis Progress in Materials Science. Ve čtvrtek o tom informoval Fyzikální ústav Akademie věd ČR v tiskové zprávě.
Lepší pochopení chování materiálů, jako jsou oceli, by mohlo podle expertů vést k vývoji odolnějších kovů, které nebudou náchylné k praskání nebo selhání při vysokých teplotách. Nové poznatky mohou najít využití například při výrobě leteckých motorů nebo dalších konstrukčních prvků vystavených extrémním podmínkám, uvedli odborníci. Výsledky výzkumu českých vědců zveřejnil vědecký časopis Progress in Materials Science.
DÁLE ČTĚTE: Jak zabránit tragédii? Pro pilota jsou průšvih počasí i ptáci, někdy ale i býci a řeči o fotbale
Jev, při kterém se nečistoty, například fosfor, hromadí na rozhraní krystalů v materiálech, způsobil v 60. letech minulého století selhání ocelových turbín v britských jaderných elektrárnách. Ačkoliv vědci tento proces studují již desítky let, často naráželi na nesrovnalosti mezi teorií a reálnými měřeními. Český tým nyní zjistil, že zásadním faktorem je entropie – tedy míra neuspořádanosti ve struktuře materiálu, kterou dosud teoretické modely opomíjely.
„Článek zahajuje novou etapu ve studiu segregace nečistot na hranicích zrn v materiálech. S kolegou jsme totiž prokázali, že bez zahrnutí entropie nelze naměřeným datům dobře porozumět a že na entropii opravdu záleží,“ řekl Pavel Lejček z ústavu. Dodal, že díky tomuto objevu dokázal předpovědět nový způsob, jakým se příměsi v materiálech uspořádávají právě na rozhraních mezi krystaly.
Zatím nepozorovaný vliv entropie
„Výzkum zahajuje jeden z důležitých trendů v této oblasti, přitom stojí zcela na výsledcích české vědy,“ doplnil Mojmír Šob z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně, který se na studii podílel.
Entropie je termodynamická veličina, která charakterizuje míru neuspořádanosti nějakého systému. Liší se proto u strukturně uspořádaného krystalu a u méně strukturně uspořádaných oblastí, jako jsou hranice zrn v materiálu. Nové poznatky ukazují, že se nejedná pouze o matematický koncept.
MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT: Letošní leden byl nejteplejší v historii. Měření přineslo překvapivá data, abnormálně vybočují
