Πρόσφατα, το Ινστιτούτο Μηχανικής της κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών συνεργάστηκε με ερευνητές στο εσωτερικό και στο εξωτερικό για να σημειώσει νέα πρόοδο στην αντι-γήρανση των γυάλινων υλικών και για πρώτη φορά πραγματοποίησε πειραματικά την εξαιρετικά νεανική δομή ενός τυπικού μεταλλικού γυαλιού σε μια εξαιρετικά γρήγορη χρονική κλίμακα. Τα σχετικά αποτελέσματα με τίτλο Ultrafast Extreme αναζωογόνηση των μεταλλικών γυαλιών από συμπίεση σοκ, που δημοσιεύονται στην επιστημονική πρόοδο (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).
Το μεταστατικό γυάλινο υλικό έχει τάση αυθόρμητης γήρανσης στην κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας και ταυτόχρονα συνοδεύεται από την επιδείνωση των υλικών ιδιοτήτων. Ωστόσο, μέσω της εισροής εξωτερικής ενέργειας, το γήρανση γυαλιού μπορεί να αναζωογονήσει τη δομή (αναζωογόνηση). Αυτή η διαδικασία κατά της γήρανσης, αφενός, συμβάλλει στη βασική κατανόηση της σύνθετης δυναμικής συμπεριφοράς του γυαλιού, από την άλλη πλευρά, είναι επίσης ευνοϊκή για τη μηχανική εφαρμογή γυαλιού. Τα τελευταία χρόνια, για τα μεταλλικά υλικά υλικά με ευρείες προοπτικές εφαρμογής, έχουν προταθεί σειρά δομικών μεθόδων αναζωογόνησης που βασίζονται σε παραμόρφωση μη προσφυγής προκειμένου να ελέγξει αποτελεσματικά τις μηχανικές και φυσικές ιδιότητες των υλικών. Ωστόσο, όλες οι προηγούμενες μέθοδοι αναζωογόνησης λειτουργούν σε χαμηλότερα επίπεδα στρες και απαιτούν επαρκώς μεγάλη χρονική κλίμακα και ως εκ τούτου έχουν μεγάλους περιορισμούς.
Οι ερευνητές που βασίζονται στην τεχνολογία επιπτώσεων διπλού στόχου της συσκευής φωτός αερίου, συνειδητοποίησαν ότι το τυπικό μεταλλικό γυαλί με βάση το ζιρκόνιο αναζωογονήθηκε γρήγορα σε υψηλό επίπεδο σε περίπου 365 νανοδευτερόλεπτα (ένα εκατομμύριο του χρόνου που χρειάζεται για να αναβοσβήνει ένα μάτι). Η ενθαλπία είναι εξαιρετικά διαταραγμένη. Η πρόκληση αυτής της τεχνολογίας είναι η εφαρμογή αρκετών φορτίου μονού παλμών και μεταβατικής αυτόματης εκφόρτωσης σε μεταλλικό γυαλί, έτσι ώστε να αποφευχθεί η δυναμική αποτυχία υλικών όπως οι ζώνες διάτμησης και η χωρητικότητα. Ταυτόχρονα, ελέγχοντας την ταχύτητα κρούσης του φυλλαδίου, το μέταλλο η ταχεία αναζωογόνηση του γυαλιού "παγώνει" σε διαφορετικά επίπεδα.
Οι ερευνητές διεξήγαγαν μια ολοκληρωμένη μελέτη σχετικά με την εξαιρετικά γρήγορη διαδικασία αναζωογόνησης του μεταλλικού γυαλιού από τις προοπτικές της θερμοδυναμικής, της δομής πολλαπλών κλίμακας και της δυναμικής της Phonon "Bose Peak", αποκαλύπτοντας ότι η αναζωογόνηση της γυάλινης δομής προέρχεται από συστάδες νανο-κλίμακας. Ελεύθερη ένταση που προκαλείται από τη λειτουργία "μετάβασης διάτμησης". Με βάση αυτόν τον φυσικό μηχανισμό, ορίζεται ένας αριθμός Deborah, ο οποίος εξηγεί τη δυνατότητα της χρονικής κλίμακας της εξαιρετικά γρήγορης αναζωογόνησης του μεταλλικού γυαλιού. Αυτό το έργο έχει αυξήσει την χρονική κλίμακα για την αναζωογόνηση των μεταλλικών γυάλινων δομών κατά τουλάχιστον 10 τάξεις μεγέθους, επέκτεινε τα πεδία εφαρμογής αυτού του τύπου υλικού και βαθύτερη κατανόηση των ανθρώπων για την εξαιρετικά γρήγορη δυναμική του γυαλιού.
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκέμβριος-06-2021