L’entropia configuracional, clau per a la resistència a la corrosió en nous vidres metàl·lics basats en Pal·ladi

Yating Zhou, investigadora predoctoral del Departament de Física de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i de l'Institut de Tècniques Energètiques (INTE), ha publicat el seu primer article científic com a autora principal. Aquesta fita investigadora s'ha assolit en una de les publicacions més rellevants de l'àmbit de l'enginyeria química, la revista Chemical Engineering Journal, que compta amb un destacat índex d'impacte de 13,3 (JCR 2023), consolidant així l'excel·lència de la recerca realitzada a l'institut.

L'estudi, realitzat en col·laboració amb investigadors de la Tohoku University (Japó) i la Northwestern Polytechnical University de Xi’an (Xina), explora com l'entropia configuracional determina la durabilitat dels vidres metàl·lics. La recerca se centra en els anomenats vidres metàl·lics d'alta entropia (HE-MGs) basats en pal·ladi (Pd), uns materials que, a diferència dels metalls convencionals, no tenen una estructura cristal·lina i presenten propietats úniques.

Principals descobriments de la recerca:

Resistència superior: El treball demostra que el vidre metàl·lic d'alta entropia presenta una densitat de corrent de corrosió que és només el 0,3% de la d'un vidre metàl·lic tradicional equivalent.

Mecanisme de protecció: Mitjançant tècniques avançades com l'espectroscòpia de fotoelectrons de raigs X (XPS), s'ha descobert que l'alta entropia facilita la formació d'una pel·lícula d'òxid extremadament estable i densa que protegeix el material de la dissolució en medis àcids.

Nova via de disseny: La investigació estableix una correlació directa entre l'energia d'enllaç del material i la seva estabilitat, demostrant que el control de l'entropia és una eina potent per dissenyar nous materials amb una resistència a la corrosió sense precedents.

Aquest treball Influence of configurational entropy on the corrosion resistance of Pd-based metallic glasses aporta una nova perspectiva científica sobre com l'ordre atòmic i la complexitat química poden ser utilitzats per millorar la vida útil dels materials metàl·lics en entorns agressius, obrint la porta a futures aplicacions tecnològiques més sostenibles i eficients.