Forskare vid KTH har utarbetat en ny metod att ta fram legeringar som på atomnivå belyser de mekanismer som leder till starkare, segare och mer formbara material. Med metoden hoppas forskarna bland annat kunna producera stål där det cancerframkallande ämnet kobolt ersätts med miljövänliga alternativ.
Enligt KTH är fördelen med deras metod, som är kvantteoribaserad, att den med större noggrannhet kan ringa in vilka parametrar som bidragit den eftersträvade härdningsmekanismen i legeringen. Med metoden blir härdningsmekanismen synlig på atomnivå.
– Att förstå och kontrollera egenskaperna hos legeringar har varit en långvarig önskan bland forskare och ingenjörer. Här använder vi en designmetod som kan visa skillnaderna mellan olika legeringsfamiljer och därmed ge en möjlighet att identifiera de allra bästa materiallösningarna, säger Levente Vitos, professor på avdelningen Materialvetenskap vid KTH och en av forskarna bakom arbetet, i ett pressmeddelande.
Arbetet har resulterat i en artikel i den vetenskapliga tidskriften PNAS Nexus. Enligt Levente Vitos kommer forskningen ha positiv inverkan på möjligheten att hitta nya strukturella material som så kallat austenitiskt rostfritt stål med förbättrade mekaniska egenskape, eller hårdmetaller där den cancerframkallande kobolten ersätts med miljövänliga alternativ.
– Förbättrade mekaniska egenskaper hos konstruktionsmaterial möjliggör minskad vikt och behov av råvaror och kan därmed bidra till de energibesparingsmål som finns i ett mer hållbart samhälle, säger Song Lu, korresponderande författare till den vetenskapliga artikeln.