Neseniai Kinijos mokslų akademijos Mechanikos institutas bendradarbiavo su tyrėjais namuose ir užsienyje, kad padarytų naują pažangą stiklinių medžiagų senėjime, ir pirmą kartą eksperimentiškai realizavo ypač jaunatvišką tipiško metalinio stiklo struktūrą ypač greitu laiko skale. Susiję rezultatai pavadinimu „Ultrafast Extreme“ metalinių akinių atjauninimas šoko suspaudimu, paskelbtas „Science Advances“ („Science Advances 5“: EAAW6249 (2019)).
Metastabilioji stiklo medžiaga turi spontaniško senėjimo į termodinaminę pusiausvyros būseną tendenciją, ir tuo pačiu metu ją pablogina medžiagų savybės. Tačiau išorinės energijos įvestis senstanti stiklo medžiaga gali atjaunėti struktūrą (atjauninimas). Šis anti-senėjimo procesas, viena vertus, prisideda prie pagrindinio supratimo apie sudėtingą stiklo dinaminį elgesį, kita vertus, jis taip pat skatina stiklo medžiagų inžinerinį pritaikymą. Pastaraisiais metais buvo pasiūlyta metalinių stiklinių medžiagų, turinčių plačias taikymo perspektyvas, buvo pasiūlyta daugybė struktūrinių atjauninimo metodų, pagrįstų nefinino deformacija, siekiant efektyviai kontroliuoti medžiagų mechanines ir fizines savybes. Tačiau visi ankstesni atjauninimo metodai veikia esant mažesniam streso lygiui ir reikalauja pakankamai ilgo laiko skalės, todėl turi didelius apribojimus.
Tyrėjai, pagrįsti dvigubos tikslinės plokštelės smūgio technologija iš lengvųjų dujų pistoleto įtaiso, suprato, kad tipiškas cirkonio pagrindu pagamintas metalinis stiklas greitai atjaunėjo iki aukšto lygio maždaug per 365 nanosekundes (vieną milijoną laiko reikia žmogaus mirksėti). Entalpija yra labai netvarkinga. Šios technologijos iššūkis yra pritaikyti kelis GPA lygio vieno impulsų apkrovą ir trumpalaikį automatinį iškrovimą į metalinį stiklą, kad būtų išvengta dinamiško medžiagų, tokių kaip šlyties juostos ir spalliavimas, gedimą; Tuo pačiu metu, kontroliuodamas skrajutės smūgio greitį, metalas greitas stiklo „užšalimas“ skirtingais lygmenimis.
Tyrėjai atliko išsamų tyrimą apie ypač greitą metalinio stiklo atjauninimo procesą iš termodinamikos, daugialypės struktūros ir fonono dinamikos „Bose Peak“ perspektyvų, atskleidžiant, kad stiklo struktūros atjauninimas yra iš nanodalelių masto klasterių. Nemokamas tūris, kurį sukelia „šlyties perėjimo“ režimas. Remiantis šiuo fiziniu mechanizmu, apibrėžiamas be matmenų Deborah skaičius, kuris paaiškina labai greito metalinio stiklo atjauninimo laiko skalės galimybę. Šis darbas padidino metalinių stiklo konstrukcijų atjauninimo laiko skalę bent 10 laipsnių, išplėtė tokio tipo medžiagos taikymo laukus ir pagilino žmonių supratimą apie ypač daug stiklo dinamikos.
Pašto laikas: 2012-06-06