Podczas wojny wolfram były strategicznym metalem Portugalii. Współcześnie nowy, mniej szkodliwy dla zdrowia stop wolframu, może okazać się kluczowy dla prośrodowiskowych rozwiązań w przemyśle, a odkryli go polscy naukowcy.
Tungsten lub wolfram był przez wiele lat uważany za wroga w przemyśle hutniczym i wydobywczym cyny – był de facto zanieczyszczeniem. Później jednak uznano go za niezwykle użyteczny metal ze względu na wytrzymałość i elastyczność: ma twardość diamentu i najwyższą ze wszystkich metali temperaturę topnienia.
Wolfram odegrał znaczącą rolę w II Wojnie Światowej. Spośród wszystkich towarów eksportowanych do Niemiec z europejskich krajów neutralnych, metale stopów żelaza – w tym chrom, nikiel, mangan, molibden i wolfram były najważniejsze. Ruda wolframu z Portugalii była szczególnie istotna, ponieważ produkowano z niej węglik wolframu – najtwardszy metal, niezbędny w produkcji twardych, żaroodpornych stali, a także szybkich narzędzi skrawających, które mogłyby obrabiać sprzęt wojskowy 10 do 15 razy szybciej niż inne narzędzia.
Według prof. Donalda Stevensa z departamentu historii King’s College w Pensylwanii na wojnie znalazło się ponad 15 tys. różnych zastosowań wolframu. Kluczowe były zastosowania przy produkcji płyt pancernych i rdzeni karbidowych pocisków dużej prędkości przebijających pancerze. Niemcy jako pierwsi zastosowali wolfram w ten sposób i nie było żadnych praktycznych zamienników.
Czytaj także: CD Projekt ponownie przesuwa premierę Cyberpunka 2077
Najbardziej rozległe złoża wolframu w Europie znajdowały się na Półwyspie Iberyjskim, 90 proc. z nich w Portugalii. Na chwilę przed wojną Chiny odpowiadały za połowę światowej produkcji wolframu. 35 proc. światowej produkcji konsumowała Wielka Brytania i Niemcy, a 12 proc. Stany Zjednoczone.
Brytyjczycy podczas wojny dosyć szybko odcięli Niemcy od azjatyckich dostaw i były one skazane na Portugalię (w mniejszym stopniu na Hiszpanię). Portugalia stała się więc kluczowym dostawcą i zarówno Alianci, jak i Państwa Osi, musiały przechodzić trud relacji z portugalskim dyktatorem António de Oliveira Salazarem, który wszystko chciał mieć pod swoją kontrolą, co w swojej publikacji “World War II Economic Warfare: The United States, Britain, and Portuguese Wolfram” opisuje prof. Stevens.
Dziś również wolfram jest kluczowy dla przemysłu, m.in. dlatego, że innowacyjne sposoby jego wykorzystania mogą przyczynić się do zmniejszenia obciążenia środowiska przez niektóre procesy przemysłowe.
Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego opracowali nowy stop wolframu, który może zastąpić obecnie stosowane rakotwórcze materiały. Zanim naukowcy rozpoczęli badania, powszechnie uważano, że istnieją tylko trzy dwuskładnikowe stopy wolframu powstające w procesach hutniczych. Badacze udowodnili, że przy zastosowaniu procesu elektroosadzania można uzyskać czwarty stop wolframu. Kluczowe jest to, że taki stop nie powstaje w wyniku reakcji z cząsteczkami niklu, żelaza bądź kobaltu, ale przy obecności miedzi – czytamy na portalu kierunekchemia.pl.
Czytaj też: Ford i General Motors wiedział o zmianach klimatu 50 lat temu i nic z tym nie zrobił
Nowy stop oznacza nowe zastosowania: może przyczynić się do powstania innowacyjnych ogniw paliwowych, a także narzędzi nowej generacji o zwiększonej wytrzymałości, przystosowanych do pracy w ekstremalnych warunkach – stop może posłużyć do utwardzania powierzchni narzędzi narażonych m.in. na duże naprężenia.
Odkrycie badaczy z UW ma też swój ekologiczny wymiar: metoda elektroosadzania otworzyła możliwość znalezienia bardziej przyjaznej środowisku alternatywy dla chromu tj. bez wykorzystania toksycznych, szkodliwych dla środowiska odczynników.
Za odnalezienie nowego stopu wolframu odpowiadają naukowcy z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego, którzy powołali do życia spółkę Inelco, pod której szyldem będą produkować stopy metali w innowacyjny sposób.
Z ciekawostek: jak to z innowacjami bywa, często powstają one w wyniku pomyłki. Tak też było w przypadku nowego stopu wolframu.
„W trakcie badań zorientowałem się, że źle ustawiłem urządzenie. Wynik eksperymentu okazał się inny, niż oczekiwałem, nie pasował do uznanych teorii. Ten eksperyment skłonił mnie do dalszych badań – choć inni chemicy mówili, że wynik jest nieprawidłowy i na pewno sprzeczny z literaturą. Przez lata uważano bowiem, że elektrochemicznie da się wytworzyć tylko trzy dwuskładnikowe stopy wolframu. Okazało się, że odkryłem coś, co po latach badań pozwoliło wytworzyć elektrochemicznie czwarty, a zarazem najbardziej nietypowy, dwuskładnikowy stop wolframu” – powiedział PAP Nauka w Polsce dr Paweł Bącal, jeden z założycieli Inelco.
Projekt dofinansowano z programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Nauka da Społeczeństwa, Ministerstwo Nauki