Forskere viser fællestræk i, hvordan forskellige glasagtige materialer fejler

Glasagtige materialer bruges i en lang række applikationer, fra vinduer og flasker til elektroniske enheder og medicinske implantater. Men på trods af deres udbredte anvendelse er den mekaniske opførsel af glasagtige materialer stadig ikke fuldt ud forstået. Dette skyldes til dels, at glasagtige materialer typisk er sprøde, hvilket betyder, at de går i stykker uden nogen væsentlig plastisk deformation.

For nylig har forskere ved University of California, Berkeley gjort nogle fremskridt med at forstå den mekaniske opførsel af glasagtige materialer. De studerede svigt af en række forskellige glasagtige materialer, herunder metaller, keramik og polymerer. De fandt ud af, at disse materialer alle deler nogle fællestræk i, hvordan de fejler.

For eksempel fandt forskerne ud af, at fejlen af ​​glasagtige materialer ofte går forud for dannelsen af ​​mikroskopiske revner. Disse revner vokser derefter og smelter sammen, hvilket fører til materialets eventuelle fejl. Forskerne fandt også ud af, at styrken af ​​et glasagtigt materiale er omvendt proportional med størrelsen af ​​de mikroskopiske revner.

Disse resultater giver ny indsigt i den mekaniske opførsel af glasagtige materialer. De kunne også føre til udvikling af nye måder at forbedre styrken og sejheden af ​​disse materialer.

Her er nogle yderligere detaljer om undersøgelsen:

* Forskerne brugte en række forskellige teknikker til at studere svigt af glasagtige materialer, herunder mikroskopi, spektroskopi og mekanisk test.

* De fandt ud af, at størrelsen af ​​de mikroskopiske revner, der går forud for fejl, typisk er i størrelsesordenen nogle få nanometer.

* Styrken af ​​et glasagtigt materiale er omvendt proportional med kvadratroden af ​​størrelsen af ​​de mikroskopiske revner.

* Resultaterne af undersøgelsen kan føre til udviklingen af ​​nye måder at forbedre styrken og sejheden af ​​glasagtige materialer.

Denne forskning er publiceret i tidsskriftet Science.