СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Новости Науки и Техники    Физическая химия ГДЕ И ПОЧЕМУ РОЖДАЮТСЯ ТРЕЩИНЫ В МАТЕРИАЛАХ?

ГДЕ И ПОЧЕМУ РОЖДАЮТСЯ ТРЕЩИНЫ В МАТЕРИАЛАХ?

Дефекты трещин в материалах ответственны по сути за все - от работающих со сбоями микрочипов до землетрясений. Теперь инженеры Массачусетского Технологического Института разработали модель, которая позволяет предсказать само место рождения дефекта, его начальные особенности и как он начнет развиваться по всему материалу.

Модель особенно полезна в сфере нанотехнологий. "Поскольку устройства становятся все меньше и меньше, выявление источника образования дефекта и его дальнейший рост становится все более важным", сказал Субра Суреш, руководитель Отдела Исследования и Проектирования Материалов. По-видимому, крохотная деструкция - местный беспорядок в четкой структуре атомов материала - или трещина, может решительно поставить под угрозу в работе высокоточного электронного устройства.

"Было проведено много исследований над дефектами в материалах, но никто до сих пор не объяснял, как трещина или пустота впервые образуется вокруг ядра. Эта работа - первый шаг к ответу на этот вопрос", сказал Суреш, автор статьи, которая была опубликована в недавнем выпуске журнала Nature.

Модель, описанная Сурешом, обеспечивает возможность прогнозирования дальнейшего распространения трещины. Этот подход может использоваться не только для предсказания образование дефектов между атомами, но также и для прогнозов в сейсмологии, для определения распространения трещин в земной коре, - явление предшествующее землетрясениям.

В упомянутой статье исследователи также описывают, как дефекты в атомах, подобно трещине или неупорядочностям структуры, могут развиться от волн. Это походит на жизнь бабочки, переходящей различные стадии жизненного цикла.

Мир заполнен невидимыми волнами, типа звуковых волн, путешествующих через воздух или проникающих сквозь наше тело. Однако при некоторых условиях волна может стать непостоянной. Оттуда дефект может получить распространение вокруг ядра слабого места и развиваться в четыре стадии.

Сначала, амплитуда волны возрастает. Медленно волна делается круче, подобно тому, что случается с океанскими волнами, когда они приближаются к берегу. В третьей стадии часть волны становится настолько крутой, что она больше не может быть описана в континууме графика роста. Она переходит на уровень атомарного воздействия и влияет на физическое положение атомов. Это уже четвертая стадия, когда ударная взрывная волна попадает в ловушку на уровне атомарной структуры, и ей некуда распространяться, кроме как выплескивать энергию на столкновение атомов из молекулярной решетки, что и приводит к дефектам.

Исследователи подчеркивают, что их модель не была получена внезапно и не родилась как идея, а базируется на многих годах теории и бесчисленных экспериментов. Кроме того, "мы теперь имеем экспериментальные и вычислительные инструменты, которые еще совсем недавно просто не существовали", сказал Суреш. Такие инструменты включают использование мыльного пузыря в качестве атомарной модели структуры металла, чтобы визуализировать образование дефекта в нем (см. http://web.mit.edu/newsoffice/nr/2001/bubbles.html), и эксперименты на металлических поверхностях проводников с использованием оборудования NanoMechanical Technology Laboratory DMSE.


Информация для контакта:

Elizabeth Thomson, thomson@mit.edu, 617-258-5402, Massachusetts Institute of Technology

Дата публикации: 7 октября 2002
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой новости или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.