Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Teori giver gennemsigtighed til, hvordan glas går i stykker

Frakturmekanik hjælper forskere med at forudsige glasfejl

Hærdet glas er overalt omkring os. Det bruges i vores bilforruder, smartphoneskærme og endda skudsikre veste. Men hvad sker der, når hærdet glas går i stykker?

Et team af forskere fra University of Cambridge og Massachusetts Institute of Technology (MIT) har udviklet en ny teori, der hjælper med at forklare, hvordan hærdet glas går i stykker. Deres resultater, offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters , kunne føre til udvikling af stærkere, mere holdbare glasmaterialer.

Hærdet glas fremstilles ved at opvarme og derefter hurtigt køle glas . Denne proces skaber et overfladelag af hærdet glas, der er meget hårdere og stærkere end glasset under det. Når hærdet glas går i stykker, knækker det typisk i et karakteristisk "edderkoppespind"-mønster.

Den nye teori udviklet af forskerne forklarer, hvorfor hærdet glas går i stykker på denne måde. Teorien viser, at spindelvævsmønsteret er forårsaget af en kombination af faktorer, herunder restspændingerne i glasset, formen på de revner, der dannes, og den måde, sprækkerne interagerer med hinanden.

"Vores teori giver en omfattende forståelse af, hvordan hærdet glas går i stykker," sagde Dr. Andrea Armani, en forsker ved University of Cambridge og medforfatter af undersøgelsen. "Denne forståelse kunne bruges til at designe hårdere, mere holdbare glasmaterialer til en række forskellige applikationer."

Forskerne planlægger at bruge deres teori til at studere, hvordan hærdet glas interagerer med andre materialer, såsom metaller og keramik. De planlægger også at undersøge, hvordan egenskaberne af hærdet glas kan kontrolleres ved at ændre fremstillingsprocessen.

"Vi håber, at vores arbejde vil føre til udviklingen af ​​stærkere, mere holdbare glasmaterialer, der kan bruges i en bredere vifte af applikationer," sagde Armani.

Varme artikler