الفولاذ ليس مجرد قطعة حديد. في داخله، كما في الفطيرة ذات الطبقات، تتعايش بنى مختلفة — تُسمى مراحل. في الفولاذ فائق القوة المستخدم في السيارات، توجد ثلاث مراحل: الفريت الطري (ferrite)، والمارتنزيت الصلب (martensite)، والأوستينيت اللدن (austenite). الفولاذ المتوسط المنغنيز يدين بقوته لهذا الثلاثي تحديدًا. لكن كيف تتوزع المراحل في الحجم وكيف تتغير تحت الحمل، ظل لغزًا لفترة طويلة.

أخذ العلماء صفيحة من هذا الفولاذ ومدّوها كما يمدّون العلكة. ثم قصّوا صفائح رقيقة جدًا من المناطق المشوهة وغير المشوهة. تحت المجهر الإلكتروني، جمعوا بين طريقتين: إحداهما تُظهر الشبكة البلورية، والأخرى تُظهر توزيع المنغنيز. هكذا تمكنوا لأول مرة من رؤية أين توجد كل مرحلة وكمية المنغنيز فيها، بدقة تصل إلى 10 نانومتر — أي أرق من شعرة الإنسان بألف مرة.

النتائج فاجأتهم: بعد الشد، أصبحت حبيبات المعدن أدق، وتغير اتجاهها. تبيّن أن الفريت أقل إجهادًا من المارتنزيت. وتحوّل جزء من الأوستينيت إلى مارتنزيت — وهذا ما يمنح الفولاذ قوته الفائقة. الآن يستطيع المهندسون ضبط تركيبة الفولاذ بدقة أكبر، لتصبح السيارات أخف وأكثر أمانًا.