تُعد المعادن عالية الحرارة مواد أساسية في محركات الطائرات وتوربينات الغاز، حيث تؤثر مقاومتها للحرارة مباشرة على كفاءة المعدات. ورغم أن المعادن الصعبة الذوبان مثل التنغستن والموليبدينوم والكروم تتمتع بنقطة انصهار تفوق 2000 درجة مئوية، إلا أنها تعاني من الهشاشة في درجة حرارة الغرفة وسهولة الأكسدة، مما يحد من تطبيقاتها في بيئات الفراغ فقط. أما السبائك الحرارية القائمة على النيكل المستخدمة حالياً فتجمع بين الليونة ومقاومة الأكسدة، لكن درجة حرارتها الآمنة القصوى لا تتجاوز 1100 درجة مئوية، ولا تلبي احتياجات زيادة كفاءة التوربينات بشكل أكبر.
قاد فريق البروفيسور Martin Heilmaier من معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) جهوداً للتغلب على هذه العقبة التقنية، بدعم من مؤسسة البحث الألمانية. طور الفريق سبيكة "فائقة" تتكون من الكروم والموليبدينوم والسيليكون. لا تتمتع هذه المادة بليونة جيدة في درجة حرارة الغرفة ونقطة انصهار تقارب 2000 درجة مئوية فحسب، بل تظهر أيضاً خصائص أكسدة بطيئة بشكل مذهل — في نطاق 600 إلى 700 درجة مئوية حيث تفشل السبائك التقليدية بسرعة، تكون سرعة أكسدتها منخفضة بشكل ملحوظ.
يُعد هذا الإنجاز دافعاً مباشراً لرفع كفاءة الطاقة. وفقاً للحسابات، يؤدي رفع درجة حرارة عمل التوربينات بمقدار 100 درجة مئوية إلى خفض استهلاك الوقود بنحو 5%. وهذا له أهمية كبيرة في النقل الجوي طويل المدى الذي يعتمد على محركات الوقود، وكذلك في توربينات الغاز الثابتة لتوليد الكهرباء، حيث يقلل من تكاليف التشغيل في الطيران ويخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في عملية التوليد.
