Baru-baru ini, Institut Mekanika dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok telah bekerja sama dengan para peneliti di dalam dan luar negeri untuk membuat kemajuan baru dalam anti-penuaan bahan kaca, dan untuk pertama kalinya secara eksperimental menyadari struktur yang sangat muda dari kaca metalik pada umumnya. skala waktu yang sangat cepat.Hasil terkait diberi judul Peremajaan ekstrim ultrafast pada kacamata metalik dengan kompresi kejut, diterbitkan dalam Science Advances (Science Advances 5: eaaw6249 (2019)).
Bahan kaca metastabil memiliki kecenderungan penuaan spontan hingga mencapai keadaan kesetimbangan termodinamika, dan pada saat yang sama disertai dengan penurunan sifat material.Namun melalui masukan energi eksternal, material kaca yang menua dapat meremajakan strukturnya (rejuvenation).Proses anti-penuaan ini di satu sisi berkontribusi pada pemahaman dasar tentang perilaku dinamis kompleks kaca, di sisi lain juga kondusif bagi penerapan rekayasa bahan kaca.Dalam beberapa tahun terakhir, untuk material kaca metalik dengan prospek aplikasi yang luas, serangkaian metode peremajaan struktural berdasarkan deformasi non-affine telah diusulkan untuk mengontrol sifat mekanik dan fisik material secara efektif.Namun, semua metode peremajaan sebelumnya bekerja pada tingkat stres yang lebih rendah dan memerlukan skala waktu yang cukup lama, sehingga memiliki keterbatasan yang besar.
Para peneliti berdasarkan teknologi tumbukan pelat target ganda pada perangkat senjata gas ringan, menyadari bahwa kaca metalik berbasis zirkonium dengan cepat diremajakan ke tingkat tinggi dalam waktu sekitar 365 nanodetik (sepersejuta waktu yang dibutuhkan seseorang untuk mengedipkan mata dan mata).Entalpi sangat tidak teratur.Tantangan dari teknologi ini adalah menerapkan beberapa pemuatan pulsa tunggal dan pembongkaran otomatis transien tingkat GPa pada kaca metalik, untuk menghindari kegagalan dinamis material seperti pita geser dan spalasi;pada saat yang sama, dengan mengontrol kecepatan tumbukan selebaran, logam Peremajaan kaca yang cepat “membeku” pada tingkat yang berbeda.
Para peneliti telah melakukan studi komprehensif tentang proses peremajaan kaca metalik ultra-cepat dari perspektif termodinamika, struktur multi-skala, dan dinamika fonon “Puncak Bose”, mengungkapkan bahwa peremajaan struktur kaca berasal dari kelompok skala nano.Volume bebas yang disebabkan oleh mode “transisi geser”.Berdasarkan mekanisme fisik ini, bilangan Deborah tak berdimensi ditentukan, yang menjelaskan kemungkinan skala waktu peremajaan kaca metalik yang sangat cepat.Pekerjaan ini telah meningkatkan skala waktu untuk peremajaan struktur kaca metalik setidaknya 10 kali lipat, memperluas bidang penerapan bahan jenis ini, dan memperdalam pemahaman masyarakat tentang dinamika kaca ultracepat.
Waktu posting: 06 Des-2021