Благодаря новому методу проектирования металлов и сплавов, можно будет производить сплавы, что смогут выдерживать экстремальные удары. Это откроет доступ к автомобилям, самолётам, броне и прочим вещам, которые могут лучше выдерживать удары на высокой скорости, высокую температуру и напряжение, и...
Новый метод - это лежачие полицейские в наноразмере. Он контролируют фундаментальный переход (сложно, без длинного описания), что предотвращает деформацию материалов.
Когда металлический материал подвергается удару на чрезвычайно высокой скорости (ускорьте абстрактный шар для боулинга, врезающийся в кеглю), он немедленно разрывается и выходит из строя. Это охрупчивание - снижение пластичности (и появление хрупкости, как у обычных стёкол в окне) при быстрой деформации. Но если сгибать материал медленно, то он может прогнуться и не сломаться при этом.
Это качество металлов является результатом крошечных дефектов, которые перемещаются через кристаллическое зерно, пока не встретят барьер. Во время же быстрых деформаций данные "дислокации" ускоряются (до км/с) - и начинают взаимодействовать с колебаниями решетки или фононами, которые создают существенное сопротивление. И тут происходит фундаментальный переход - от термически активированного скольжения к баллистическому переносу (всё ещё сложно, всё ещё без длинного описания). А это приводит к ещё более значительному сопротивлению и, в конечном итоге, к охрупчиванию.
Новый метод - это лежачие полицейские в наноразмере, которые настолько мелкие, что дефекты не покидают определённую изначальную область.
В обычном металле/сплаве дислокации могут перемещаться на несколько десятков микрон (10^-6, нанометр, напоминаю = 10^-9) без каких-либо препятствий. Но в нанокристаллической меди-тантале "дефекты" едва могли перемещаться более чем на несколько нанометров (10^-9), прежде чем они останавливались на своем пути.
#Cirno #Science #Physics@cirno_nb
Мы в VK: https://vk.com/cirno_nb
