Nanolygmenyje vykstanti medžiagų deformacija

Primary tabs

Konstansos Universiteto fizikai vizualizavo nanoskalėje vykstančius pokyčius, kuriuos medžiaga patiria deformacijos metu.

Metaliniai lydiniai gali būti tempiami bei gniuždomi ir likti deformuoti po to, kai pašalinami visi įtempimai. Tik tamprūs lydiniai gali grįžti į pradinę formą po to, kai jie buvo įkaitinti daugiau, nei nustatyta riba.

Pirmą kartą tyrėjai nustatė temperatūros ribą, kurią viršijus lydinio nanosferos jau nebegalėjo atgauti įsimintos formos. Tai pasiekta atlikus simuliacijas kompiuteriu su nanodalelėmis, kurių skersmuo siekė nuo 4 iki 17 nanometrų. Šios nanodalelės buvo paimtos iš nikelio ir titano lydinių.

Iki šiol visi bandymai nustatyti struktūrinio pokyčio temperatūrą buvo eksperimentiniai. Kompiuterinio metodo metu, kuris yra žinomas kaip molekulinės dinamikos simuliacija, tyrėjai sugebėjo vizualizuoti transformacijos procesą. Pakilus temperatūrai, medžiagos atominė kristalinė struktūra pasikeitė iš mažesnės simetrijos į didesnės simetrijos lygmenį. Nustatyta, kad didelis energijos skirtumas tarp nanodalelės vidaus ir išorės sluoksnių paaiškina, kodėl vyksta šis pokytis.

Didžioji dalis ankstesniųjų tyrimų buvo atlikta makroskopiniu lygiu. Tyrimo rezultatai buvo pritaikyti dantų kabių gamyboje ir tepalo temperatūros reguliavimo įrenginiuose greituosiuose traukiniuose. Naujojo tyrimo rezultatai potencialiai galės būti pritaikyti nanojungiklių sukūrimui, kuriose struktūrinį pokytį sukeltų lazerio spindulys.

Facebook komentarai: