Hurtig komprimering førte til tryk af planetarisk kerne, der viste sig at gøre det stærkere end stål

Et kombineret team af forskere fra Lawrence Livermore National Laboratory i USA og Atomic Weapons Establishment i U.K. har fundet ud af, at hurtig komprimering af bly til tryk på planetkernen gør det stærkere end stål. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve, gruppen beskriver, hvordan det lykkedes dem at komprimere metallet så kraftigt uden at smelte det.

Det er svært at definere styrke i et materiale. Styrke kan henvise til et materiales evne til at modstå bøjning eller brud under visse forhold. At gøre tingene endnu mere komplicerede er, at styrken af ​​et givet materiale kan ændre sig under forskellige forhold - såsom når varme eller kompression påføres. I denne nye indsats, forskerne viste, hvor svært det kan være at finde ud af, hvor stærkt et materiale er - i dette tilfælde, at føre.

Bly er ikke særlig stærkt. At trykke en negl mod en bils batteriterminal er nok til at skabe fordybninger, for eksempel. Men forskerne med denne nye indsats rapporterer, at metallet kan styrkes betydeligt ved at udøve ekstremt pres.

Som en del af deres indsats for bedre at forstå karakteren af ​​styrke i materialer, forskerne udsatte et stykke bly på størrelse med en ært for en byge af lasere med tilladelse fra National Ignition Facility. I alt, de affyrede 160 stråler mod prøven, mens de testede dens styrke ved at se små krusninger dannes på dens overflade. Forskerne tog denne tilgang, fordi den gav dem mulighed for at kontrollere ledningens temperatur ved at variere formen på laserimpulserne.

Normalt, at klemme et metal gør det varmt - det kræver ikke meget varme at få bly til at smelte. Ved at bruge lasere, de var i stand til at holde blyprøven under dens smeltepunkt, da de gradvist øgede trykket over titusvis af nanosekunder. For at måle prøven, når trykket steg, holdet brugte røntgenstråler til at se krusninger dannet på overfladen på grund af kompression, der passerer gennem den. Ved at måle formen og længden af ​​krusningerne, forskerne var i stand til at måle viskositet, flow og styrke af materialet, når det deformeres.

Forskerne rapporterer, at når den komprimeres til cirka 400 gigapascal, prøven blev målt til ca. 10 gange så stærk som højstyrkestål under omgivende forhold.

© 2019 Science X Network