Metallisk glas:Hvordan øer i nanoskala reagerer under belastning

Metalliske briller er en klasse af materialer, der mangler den langrækkende atomare rækkefølge af krystaller. De dannes typisk ved hurtig quenching af et flydende metal, som forhindrer atomerne i at arrangere sig i en regulær gitterstruktur. Metalliske glas er ofte stærkere og mere elastiske end krystallinske metaller, men de er også mere skøre.

En af udfordringerne ved at forstå metalliske glass mekaniske egenskaber er, at deres atomare struktur er meget kompleks. De indeholder en række defekter, såsom øer i nanoskala af krystallinsk materiale. Disse øer kan påvirke materialets egenskaber på en række måder, herunder dets styrke, duktilitet og sejhed.

I en nylig undersøgelse brugte forskere en kombination af eksperimentelle teknikker og computersimuleringer til at undersøge, hvordan øer i nanoskala reagerer under belastning i metallisk glas. De fandt ud af, at øerne kan gennemgå en række transformationer, herunder:

* Elastisk deformation: Øerne kan deformeres elastisk, hvilket betyder, at de vender tilbage til deres oprindelige form, når belastningen fjernes.

* Plastisk deformation: Øerne kan også deformeres plastisk, hvilket betyder, at de gennemgår permanente formændringer, når belastningen fjernes.

* Fraktur: Øerne kan også sprække, hvilket er en proces, der fører til dannelse af revner i materialet.

Forskerne fandt ud af, at den type transformation, der opstår, afhænger af øernes størrelse, form og orientering, såvel som temperaturen og belastningshastigheden. Deres resultater giver ny indsigt i metalliske glass mekaniske egenskaber og kan hjælpe med at forbedre designet af disse materialer til en række forskellige anvendelser.

Anvendelser af metallisk glas

Metalliske briller har en række potentielle anvendelser, herunder:

* Højstyrke strukturelle materialer: Metalliske glas kan bruges til at fremstille højstyrke strukturelle materialer, der er lettere og mere korrosionsbestandige end traditionelle metaller.

* Elektroniske enheder: Metalliske briller kan bruges til at lave elektroniske enheder, der er mere fleksible og modstandsdygtige over for skader end traditionelle materialer.

* Biomedicinske implantater: Metalliske briller kan bruges til at lave biomedicinske implantater, der er mere biokompatible og holdbare end traditionelle materialer.

De potentielle anvendelser af metalliske glas er stadig ved at blive udforsket, og disse materialer forventes at spille en stadig vigtigere rolle på en række forskellige områder i fremtiden.