Atomic trigger knuser mysteriet om, hvordan glas deformeres

Opdagelse kan føre til nye materialer og indsigt i seismisk adfærd

En ny undersøgelse har afdækket mekanismen i atomskalaen bag deformationen af ​​glas, et materiale, der har forvirret videnskabsmænd i århundreder. Glas er et ikke-krystallinsk, amorft fast stof, der typisk er skørt og svært at deformere. Men under visse forhold kan glas udvise bemærkelsesværdig plasticitet og undergå betydelig deformation uden at gå i stykker.

Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Science Advances , blev udført af et team af forskere fra University of Pittsburgh Swanson School of Engineering og University of Pennsylvania Department of Materials Science and Engineering. Holdet brugte en kombination af højopløsningsbilleddannelse og computersimuleringer til at studere glasstrukturen i atomare skala, når den deformeres.

Forskerne fandt ud af, at deformationen af ​​glas udløses af omlejringen af ​​atomer i materialet. Denne omlejring opstår, når atomer bryder væk fra deres oprindelige positioner og flytter til nye steder. Omlejringen af ​​atomer skaber defekter i glasset, som svækker materialet og gør det mere modtageligt for deformation.

Opdagelsen af ​​atomskalamekanismen bag deformationen af ​​glas har vigtige konsekvenser for udviklingen af ​​nye materialer og for forståelsen af ​​seismiske bølgers adfærd i jordskorpen.

"Denne opdagelse åbner nye veje til at udforske materialers egenskaber på atomær skala," sagde Dr. James K. Knowles, professor i maskinteknik og materialevidenskab ved University of Pittsburgh. "Den indsigt, vi fik fra denne undersøgelse, kan føre til udvikling af nye materialer med forbedret styrke og duktilitet, samt ny indsigt i seismiske bølgers adfærd i jordskorpen."

Kilde:University of Pittsburgh Swanson School of Engineering