Kritický nedostatek barevných kovů spojený s tranzicí ekonomiky vede k hledání méně obvyklých zdrojů, jako jsou například hlubokomořské konkrece. Zatímco konvenční těžba je ekologicky závadná nebo probíhá v nedostatečně přátelských teritoriích, zóny hlubokomořského dna jsou volně dostupné nebo předmětem mezinárodních smluv, které je činí právně přístupné (např. společný claim několika post-socialistických zemí v zóně Clarion-Clipperton v Tichém oceánu). Odhlédneme-li od realizačních obtíží či vysokých vstupních nákladů, jedná se o zajímavý technologický i strukturní problém. Tradiční přístup ke konkrecím vycházel z postupné separace a následného čištění jednotlivých obsažených prvků a v hledání těch, které jsou finančně náležitě zajímavé pro těžbu. Projekt, jehož výsledky jsou prezentovány vychází z revoluční myšlenky „přírodních slitin“, tedy v redukci nikoli na čisté kovy, ale na čistou směs kovů, která bude následně využita jako funkční příměs například do hliníkové matrice. Konkrece byly redukovány aluminotermicky a titanotermicky se stechiometrickým a zvýšeným obsahem redukujícího kovu (obvykle 0, 10, 20 a 100 % přebytku).
Struktura takto získaných slitin byla následně studována strukturně (kombinace XRD, LOM, SEM), mechanicky i korozně. Získané výsledky jsou překvapivě komplexní – struktura je složitá, pozorované fáze jsou nestechiometrické, případně jsou prvky ve strukturách substituovány. Slitina bez přebytku hliníku při aluminotermii obsahuje majoritní fázi b- Mn0.66Ni0.2Si0.16 a tři minoritní fáze; slitina s 10 % přebytku obsahuje sedm fází, z nichž tři mají přes 10 hm. %; slitina s 10 % přebytku obsahuje 9 fází, z nichž pět je minoritních. Majoritní fáze ve všech vzorcích je odlišná. Mechanické vlastnosti jsou poplatné majoritnímu podílu manganu – připravené vzorky jsou tvrdé a extrémně křehké [1], avšak korozní vlastnosti jsou dobré [2]. Materiály připravené titanotermicky nechávají extrémní množství materiálu ve strusce, avšak výsledné složení není tak komplexní jako v případě aluminotermických materiálů. Ostatně výchozí fázové složené samotných konkrecí je také složité: obsahují birnessit, todorokit a křemen a další minoritní fáze.
Metodologicky byla práce postavena na součinnosti metod XRD (Bruker D8 Advance) a SEM (Tescan FERA 3) včetně analyzátorů EDS a EBSD (EDAX Octane Super 60 mm2 a DigiView V). Bylo dosaženo dobré shody v obsahu fází stanovaných pomocí XRD a EBSD/EDS. Některé zcela minoritní fáze byly potvrzeny pomocí EDS/EBSD, protože stejnou krystalografickou strukturu v materiálu mají i jiné, více zastoupené fáze (případ MnS). V aluminotermických slitinách byly potvrzeny Heuslerovy fáze Mn2FeAl a Mn2FeSi vlastně dříve než byl publikován jejich objev v čistých ternárních systémech.
Výzkum je podporován GA ČR z projektu 20-15217S a strukturními projekty MŠMT CzechNanoLab (LM2018110) a SOLID21 (CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_019/0000760).