Nedávno Institut mechaniky Čínské akademie věd spolupracoval s vědci doma i v zahraničí, aby dosáhl nového pokroku v proti stárnutí skleněných materiálů a poprvé experimentálně realizoval extrémně mladistvou strukturu typického kovového skla v ultra-rychlém časovém měřítku. Související výsledky jsou s názvem Ultrarychlé extrémní omlazení kovových brýlí pomocí šokové komprese, publikované ve vědeckém pokroku (Science Advances 5: EAAW6249 (2019)).
Metastabilní skleněný materiál má tendenci spontánního stárnutí do termodynamického rovnovážného stavu a zároveň je doprovázen zhoršením materiálových vlastností. Avšak prostřednictvím vstupu externí energie může stárnoucí skleněný materiál omladit strukturu (omlazení). Tento proces proti stárnutí na jedné straně přispívá k základnímu porozumění komplexnímu dynamickému chování skla, na druhé straně také vede k inženýrské aplikaci skleněných materiálů. V posledních letech byla navržena řada strukturálních omlazovacích metod založených na deformaci nefázu založené na kovových skleněných materiálech se širokými vyhlídkami na aplikace, aby se účinně řídila mechanické a fyzikální vlastnosti materiálů. Všechny předchozí metody omlazení však fungují na nižší úrovni stresu a vyžadují dostatečně dlouhou dobu, a proto mají velká omezení.
Vědci založené na technologii dopadu s dvojitou cílovou deskou zařízení lehké plynové zbraně si uvědomili, že typické kovové sklo na bázi zirkonia rychle omlazovalo na vysokou úroveň v asi 365 nanosekundách (jedna miliontka času trvá, než zamrdí oko). Entalpie je nesmírně narušená. Výzvou této technologie je aplikovat několik jednofaličních zatížení na úrovni GPA a přechodné automatické vykládání na kovové sklo, aby se zabránilo dynamickému selhání materiálů, jako jsou smykové pásy a rozpadlo; Současně kontrolou rychlosti nárazu letáku je kov rychlý omlazení skla „zamrzne“ na různých úrovních.
Vědci provedli komplexní studii o ultrarychlém omlazovacím procesu kovového skla z perspektiv termodynamiky, více měřítka a dynamiky Phonon „Bose Peak“, což odhaluje, že omlazení skleněné struktury pochází z nano-škálových shluků. Volný objem vyvolaný režimem „smykového přechodu“. Na základě tohoto fyzického mechanismu je definováno bezrozměrné číslo Deborah, což vysvětluje možnost časového měřítka ultrarychlého omlazení kovového skla. Tato práce zvýšila časovou stupnici pro omlazení kovových skleněných struktur nejméně o 10 řádových velikostí, rozšířila aplikace aplikačních polí tohoto typu materiálu a prohloubila chápání lidí o ultrarychlé dynamice skla.
Čas příspěvku: prosinec-06-2021