Tá tungstain oiriúnach go háirithe mar ábhar do chodanna an-strus den soitheach a bhfuil plasma comhleá te faoi iamh acu, agus é mar mhiotal leis an leáphointe is airde. Míbhuntáiste, áfach, is ea an brittleness, rud a fhágann go bhfuil sé leochaileach agus seans maith go ndéanfar damáiste dó faoi strus. Tá ábhar cumaisc úrnua níos athléimní forbartha anois ag Institiúid Max Planck um Fhisic Plasma (IPP) ag Garching. Tá sé comhdhéanta de tungstain aonchineálach le sreanga tungstain brataithe leabaithe. Tá staidéar féidearthachta díreach tar éis bunoiriúnacht an chomhdhúil nua a thaispeáint.

Is é cuspóir an taighde a rinneadh ag IPP gléasra cumhachta a fhorbairt, cosúil leis an ghrian, a fhaigheann fuinneamh ó chomhleá núicléis adamhach. Is plasma hidrigine ísealdlúis an breosla a úsáidtear. Chun an tine chomhleá a adhaint ní mór an plasma a theorannú i réimsí maighnéadacha agus a théamh go teocht ard. Sa chroí-100 milliún céim a bhaint amach. Is miotal ard-gheallta é tungstain mar ábhar do chomhpháirteanna a théann i dteagmháil dhíreach leis an plasma te. Tá sé seo léirithe ag imscrúduithe fairsinge ag IPP. Fadhb nár réitíodh go dtí seo, áfach, is ea brittleness an ábhair: cailleann tungstain a déine faoi choinníollacha gléasra cumhachta. Ní féidir le strus áitiúil – teannas, síneadh nó brú – a chosc má ghéilleann an t-ábhar beagán. Cruthaíonn scoilteanna ina ionad sin: Mar sin imoibríonn comhpháirteanna go han-íogair do ró-ualú áitiúil.

Sin é an fáth gur lorg IPP struchtúir a bhí in ann teannas áitiúil a dháileadh. Is samhlacha iad criadóireacht threisithe snáithíní: Mar shampla, déantar cairbíd sileacain brittle cúig huaire chomh dian nuair a threisítear é le snáithíní cairbíde sileacain. Tar éis cúpla réamh-staidéar bhí an t-eolaí IPP Johann Riesch chun imscrúdú a dhéanamh an féidir le cóireáil den chineál céanna oibriú le miotail tungstain.

Ba é an chéad chéim ná an t-ábhar nua a tháirgeadh. B'éigean maitrís tungstain a threisiú le snáithíní fada brataithe ar a raibh sreang tungstain easbhrúite tanaí mar ghruaig. Na sreanga, a bhí beartaithe ar dtús mar filiméid lonrúil do bolgáin solais, nuair a sholáthraíonn Osram GmbH. Rinneadh imscrúdú ar ábhair éagsúla chun iad a bhratú ag IPP, lena n-áirítear ocsaíd éirbiam. Ansin bunaíodh na snáithíní tungstain go hiomlán brataithe le chéile, comhthreomhar nó braidáilte. Chun na bearnaí idir na sreanga a líonadh le tungstain, d'fhorbair Johann Riesch agus a chomhoibrithe próiseas nua i gcomhar leis an gcomhpháirtí tionsclaíoch Béarla Archer Technicoat Ltd. Fuarthas modh milis chun an cumaisc a tháirgeadh: Déantar an tungstain a thaisceadh ar na sreanga ó mheascán gásach trí phróiseas ceimiceach a chur i bhfeidhm ag teochtaí measartha. Ba é seo an chéad uair a táirgeadh tungstain treisithe tungstain-snáithín go rathúil, leis an toradh inmhianaithe: Bhí méadú faoi thrí cheana féin ar chruas briste an chomhdhúil nua maidir le tungstain gan snáithín tar éis na gcéad tástálacha.

Ba é an dara céim imscrúdú a dhéanamh ar an gcaoi a n-oibríonn sé seo: Ba é an fachtóir cinntitheach a bhí ann ná go scoilteann an droichead snáithíní sa mhaitrís agus go bhféadfaidh siad an fuinneamh atá ag gníomhú go háitiúil san ábhar a dháileadh. Anseo ní mór na comhéadain idir snáithíní agus an maitrís tungstain, ar thaobh amháin, a bheith lag go leor chun éirí as nuair a bhíonn scoilteanna ann agus, ar an taobh eile, a bheith láidir go leor chun an fórsa a tharchur idir na snáithíní agus an maitrís. I dtástálacha lúbthachta d'fhéadfaí é seo a fheiceáil go díreach trí mhicrotografaíocht X-gha. Léirigh sé seo feidhmiú bunúsach an ábhair.

Cinntitheach maidir le húsáideacht an ábhair, áfach, go gcoimeádtar an toughness feabhsaithe nuair a chuirtear i bhfeidhm é. Sheiceáil Johann Riesch é seo trí iniúchadh a dhéanamh ar shamplaí a bhí bráite ag cóireáil theirmeach roimh ré. Nuair a bhí na samplaí faoi réir radaíochta synchrotron nó curtha faoin micreascóp leictreon, deimhníodh iad a shíneadh agus a lúbadh sa chás seo freisin na hairíonna feabhsaithe ábhartha: Má theipeann ar an maitrís nuair a bhíonn sé faoi strus, tá na snáithíní in ann na scoilteanna a tharlaíonn agus iad a gas.

Socraítear mar sin na prionsabail chun an t-ábhar nua a thuiscint agus a tháirgeadh. Tá samplaí le táirgeadh anois faoi choinníollacha próisis feabhsaithe agus le comhéadain optamaithe, is é seo an réamhriachtanas le haghaidh táirgeadh ar scála mór. D’fhéadfadh an t-ábhar nua a bheith ina ábhar spéise taobh amuigh de réimse an taighde ar chomhleá.