Материали

Учените откриват, че металът става още по-силен при микроскопични размери

Учените откриват, че металът става още по-силен при микроскопични размери


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Монетите в портфейла ви, сребърните прибори на вашата маса и дори стоманените греди, задържащи сградите около вас, са съставени от малки метални зърна. Под микроскоп тези метали приличат на взаимно свързани и вплетени кристали.

Известно е сред учените по материали, че металът става по-силен, тъй като металните зърна, които го съставят, стават по-малки - но само до определен момент, 10 нанометра в диаметър.

Сега екип от учени доказа, че металът всъщност може да стане ултра-здрав, дори когато е по-малък от 10 нанометра.

Атоми, взаимодействащи помежду си

Експериментите, проведени от международен екип от САЩ и Китай, позволиха на учените да разберат, че пробите от никели, които са три нанометра в диаметър и под високо налягане, стават по-силни, тъй като зърната намаляват по размер.

Бившият докторант от Университета в Юта Джоу Сяолинг и доцент по геология Лоуел Мияги обясняват, че техните резултати помагат да се покаже как отделните атоми на метални зърна взаимодействат помежду си. Те също така разкриват нов метод за създаване на ултра-здрави метали.

Джоу каза, "Нашите резултати предполагат възможна стратегия за производство на свръхсилни метали. В миналото изследователите вярваха, че най-силният размер на зърната е около 10-15 нанометра. Но сега открихме, че можем да направим по-силни метали под 10 нанометра."

Как учените извършиха своите тестове?

За да стигне до това ново заключение, екипът е тествал проби от никел. Те поставят различни проби с размер на зърната под интензивно налягане в диамантена наковална клетка и използват рентгенова дифракция, за да наблюдават промените в наномащабите.

„Ако някога сте се заиграли с пружина, вероятно сте я издърпали достатъчно силно, за да я съсипете, така че да не прави това, което трябва“, обясни Мияги. "Това е основно това, което измерваме тук; колко силно можем да натискаме този никел, докато не го деформираме, след като може да се възстанови."

Изследователите забелязаха, че силата продължава да нараства, чак до най-малкия наличен размер на зърното: три нанометра.

ВИЖТЕ СЪЩО: ЖИВОТ НА ЛУНАТА Е ВЪЗМОЖЕН: КИСЛОРОД И МЕТАЛ, ИЗВЪЛНЕНИ ОТ ЛУНАРНА ПОЧВА

The три нанометра зърното е в състояние да издържи на сила от 4.2 гигапаскала - еквивалентът на десет 10 000 lbs. слонове, седнали на един висок ток - преди той да се деформира. Това го прави 10 пъти по-силно от никеловото зърно от търговски клас.

Това е вълнуващо осъзнаване, обаче, Мияги спомена „Ние нямаме много приложения в промишлено отношение на неща, при които налягането е толкова високо, колкото в тези експерименти, но показването на налягане е един от начините за потискане на деформацията на границите на зърното, за който можем да мислим други стратегии за неговото потискане, може би с помощта на сложни микроструктури, при които имате зърнени форми, които възпрепятстват плъзгането на зърната един след друг. "

Констатациите им бяха публикувани през Природата в понеделник.


Гледай видеото: Когиталност - всичко, което Е! български научно-езотеричен филм (Ноември 2022).