Физики TIFR связали предел текучести стёкол с их хрупкостью

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Стекло окружает нас повсюду — от экранов смартфонов и оконных стеклопакетов до сложных полимеров и гелей. При этом одни материалы при ударе разлетаются на мелкие осколки, а другие лишь деформируются. Команда физиков из Института фундаментальных исследований Тата (TIFRH) выяснила точные причины разрушения стекла, опубликовав результаты масштабного компьютерного моделирования в научном издании Nature Communications.

Ключ к разгадке кроется в процессе производства. Любое стекло — это жидкость, которую охладили настолько быстро, что ее молекулы не успели выстроиться в правильную кристаллическую решетку, застыв в хаотичном порядке. Индийские ученые установили, что механические свойства готового материала зависят от того, как именно замедляется движение этих частиц при охлаждении (так называемых «энергетических барьеров»).

Автор: vector_corp Источник: www.magnific.com

Если при понижении температуры вязкость жидкости растет резко и неравномерно, формируется классическое «хрупкое» стекло. Под физическим давлением (изгибом или сжатием) такой материал долго сопротивляется, накапливая энергию. Когда достигается предел текучести (максимальный порог прочности), происходит резкий сброс напряжения — материал мгновенно лопается. Напротив, если вязкость при охлаждении нарастает плавно («прочные» стекла), энергетические барьеры остаются низкими. Такой материал при нагрузке демонстрирует пластичность: он не накапливает критическое напряжение и начинает плавно деформироваться еще до того, как сломается.

Детальное понимание связи между температурными режимами и деформацией материалов имеет колоссальное практическое значение. Зная причины разрушения стекла на молекулярном уровне, технологи смогут программировать прочность материалов еще на этапе их плавки. В перспективе это приведет к созданию небьющихся дисплеев для гаджетов, более безопасных лобовых стекол для автомобилей и долговечных композитов для аэрокосмической отрасли.

Источник: Phys.org

нет
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему у кошек живот обычно белый, а спина чёрная, но не наоборот

Белая грудь, светлый живот и аккуратные «носочки» встречаются у совершенно разных кошек. Границы пятен меняются, но общий рисунок остаётся узнаваемым: тёмная шерсть чаще сохраняется сверху....

Почему медведь весом 300 кг иногда отступает перед собакой в 20 кг

Представим встречу на лесной дороге. Взрослый бурый медведь весом около 300 килограммов спокойно идёт вдоль деревьев. Неподалёку появляется небольшая чёрно-белая собака. Она останавливается,...

Пять суток в небе и катастрофа через четыре месяца: история советского дирижабля СССР-В6

Осенью 1937 года советский дирижабль СССР-В6 провёл в воздухе почти пять суток и уже готовился завершить полёт. Однако экипаж запросил разрешение остаться в небе ещё на несколько часов: топлива...

Железо для пункта выдачи заказов: сканер, термопринтер, ПК и камеры по ценам открытого каталога

Когда считают, сколько стоит открыть озон-пункт, обычно начинают с аренды и ремонта, а железо проходит одной строкой «оборудование, около 100 тысяч». Мне стало интересно разложить эту строку: что...