Dù được sử dụng làm ốc vít, xe đạp hay xe hơi, thép thường trở nên giòn, dễ gãy khi thời tiết lạnh đột ngột trừ phi nó được pha chung với các hợp kim đắt tiền. Giờ đây, các nhà nghiên cứu người Nhật đã chế tạo ra được một loại thép tưởng chỉ có trong tiểu thuyết khoa học viễn tưởng. Thép “sợi” không gãy khi gặp lạnh mà không cần phải thêm bất kỳ một chất phụ gia nào trong quá trình sản xuất.
Loại thép mới này có thể được dùng để làm các cấu trúc bằng thép ở Bắc cực như tàu hay dàn khoan dầu với chi phí xây dựng rẻ hơn nhiều so với xây dựng bằng thép pha hợp kim thông thường.
Yuuji Kimura và các đồng nghiệp tại Học viện Khoa học vật liệu quốc gia Nhật Bản tại Tsukuba nói sức mạnh của loại thép mới mà họ chế tạo được xuất phát từ cấu trúc tình thể khác thường của nó.
Thép, hợp kim sắt và carbon, thường được hình thành từ những hạt kết tinh cho ra hình dáng tròn. Các nhà nghiên cứu Nhật Bản tạo ra loại thép mới từ những hạt tinh thể hình trụ dài hơn hạt tròn. Họ mô tả những hạt tinh thể này giống như cấu trúc sợi.
Trong điều kiện nhiệt độ nhất định, tất cả các loại thép đều trở nên khô giòn, dễ gãy vì nhiệt độ lạnh làm suy yếu các liên kết giữa các hạt tinh thể.
Thép rẻ tiền, không pha hợp kim bị giòn gãy ở nhiệt độ -30oC. Nếu pha các hợp kim đắt tiền như nickel, cobalt hay vanadium vào thì thép sẽ chịu được nhiệt độ thấp hơn nhờ liên kết giữa các hạt được tăng cường mạnh hơn.
Thép “sợi” do Kimura làm ra không có hợp kim pha nhưng có thể chịu được đến nhiệt độ -100oC, tương đương với hợp kim. Các tinh thể hình trụ dài liên kết chặt chẽ hơn vì tiết diện tiếp xúc của chúng với các tinh thể khác xung quanh lớn hơn.
Thép “sợi” được tạo ra bằng cách sử dụng lực ép cơ học và nhiệt độ theo một quy trình khắc nghiệt.
Tấm thép dài 4 cm được nung trong một thanh ở nhiệt độ 1.200oC và sau đó được làm nguội ở nhiệt độ 500oC trước khi được nén ít nhất 3 lần để tạo thành những thanh thép thành phẩm có hình dáng hạt tinh thể dạng sợi.
| 
