Վերջերս Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի մեխանիկայի ինստիտուտը համագործակցել է տնից և արտերկրում գտնվող հետազոտողների հետ՝ նոր առաջընթաց գրանցելու ապակե նյութերի հակատարիքային ոլորտում և առաջին անգամ փորձնականորեն բացահայտեց տիպիկ մետաղական ապակու չափազանց երիտասարդ կառուցվածքը։ գերարագ ժամանակի սանդղակ: Համապատասխան արդյունքները կոչվում են մետաղական ակնոցների գերարագ ծայրահեղ երիտասարդացում հարվածային սեղմման միջոցով, որը հրապարակվել է Science Advances-ում (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)):
Մետակայուն ապակե նյութը ունի ինքնաբուխ ծերացման միտում մինչև թերմոդինամիկական հավասարակշռության վիճակ, և միևնույն ժամանակ ուղեկցվում է նյութի հատկությունների վատթարացմամբ։ Այնուամենայնիվ, արտաքին էներգիայի ներդրման միջոցով ծերացող ապակե նյութը կարող է երիտասարդացնել կառուցվածքը (երիտասարդացում): Այս հակատարիքային գործընթացը մի կողմից նպաստում է ապակու բարդ դինամիկ վարքագծի հիմնական ըմբռնմանը, մյուս կողմից այն նաև նպաստում է ապակե նյութերի ինժեներական կիրառմանը: Վերջին տարիներին, լայն կիրառման հեռանկար ունեցող մետաղական ապակյա նյութերի համար առաջարկվել են կառուցվածքային երիտասարդացման մի շարք մեթոդներ, որոնք հիմնված են ոչ աֆինային դեֆորմացիայի վրա, որպեսզի արդյունավետ կերպով վերահսկեն նյութերի մեխանիկական և ֆիզիկական հատկությունները: Այնուամենայնիվ, երիտասարդացման բոլոր նախկին մեթոդներն աշխատում են ավելի ցածր սթրեսի մակարդակներում և պահանջում են բավական երկար ժամանակաշրջան, հետևաբար ունեն մեծ սահմանափակումներ:
Հետազոտողները, հիմնվելով թեթև գազային ատրճանակի երկակի թիրախային ափսեի հարվածի տեխնոլոգիայի վրա, հասկացան, որ ցիրկոնիումի վրա հիմնված տիպիկ մետաղական ապակին արագ երիտասարդացավ և հասավ բարձր մակարդակի մոտ 365 նանվայրկյանում (այն ժամանակի մեկ միլիոներորդ մասը, որ անհրաժեշտ է մարդուն թարթելու համար: աչք): Էնթալպիան չափազանց խանգարված է։ Այս տեխնոլոգիայի խնդիրն է կիրառել մի քանի GPa մակարդակի մեկ իմպուլսային բեռնում և անցողիկ ավտոմատ բեռնաթափում մետաղական ապակու վրա, որպեսզի խուսափեն նյութերի դինամիկ խափանումներից, ինչպիսիք են կտրող ժապավենները և ցատկումը: միևնույն ժամանակ, վերահսկելով թռուցիկի հարվածի արագությունը, մետաղը Ապակու արագ երիտասարդացումը «սառեցնում է» տարբեր մակարդակներում։
Հետազոտողները համապարփակ ուսումնասիրություն են իրականացրել մետաղական ապակու գերարագ երիտասարդացման գործընթացի վերաբերյալ թերմոդինամիկայի, բազմամասշտաբ կառուցվածքի և ֆոնոնային դինամիկայի «Bose peak»-ի տեսանկյունից՝ պարզելով, որ ապակե կառուցվածքի երիտասարդացումը գալիս է նանո մասշտաբի կլաստերներից: Ազատ ծավալը, որն առաջացել է «կտրման անցում» ռեժիմով: Այս ֆիզիկական մեխանիզմի հիման վրա սահմանվում է անչափ Դեբորայի համարը, որը բացատրում է մետաղական ապակու գերարագ երիտասարդացման ժամանակային սանդղակի հնարավորությունը։ Այս աշխատանքը մեծացրել է մետաղական ապակյա կառուցվածքների երիտասարդացման ժամանակի սանդղակը առնվազն 10 կարգով, ընդլայնել է այս տեսակի նյութի կիրառման դաշտերը և խորացրել է մարդկանց պատկերացումները ապակու գերարագ դինամիկայի մասին:
Հրապարակման ժամանակը՝ Dec-06-2021