Recentemente, o Instituto de Mecánica da Academia Chinesa de Ciencias colaborou con investigadores na casa e no estranxeiro para avanzar no anti-envellecemento de materiais de vidro, e por primeira vez realizou experimentalmente a estrutura extremadamente xuvenil dun vidro metálico típico nunha escala de tempo ultra-rápida. Os resultados relacionados titúlanse o rexuvenecemento extremo de ultrafast de lentes metálicas por compresión de choque, publicado en Science Avances (Science Avances 5: EAAW6249 (2019)).
O material de vidro metastable ten unha tendencia ao envellecemento espontáneo ao estado de equilibrio termodinámico e, ao mesmo tempo, vai acompañado de deterioración das propiedades do material. Non obstante, a través da entrada de enerxía externa, o material de vidro envellecido pode rexuvenecer a estrutura (rexuvenecemento). Por unha banda, este proceso anti-envellecemento contribúe á comprensión básica do complexo comportamento dinámico do vidro, por outra banda tamén é propicio para a aplicación de enxeñaría de materiais de vidro. Nos últimos anos, para materiais de vidro metálico con amplas perspectivas de aplicacións, propuxéronse unha serie de métodos de rexuvenecemento estrutural baseados na deformación non afina para controlar eficazmente as propiedades mecánicas e físicas dos materiais. Non obstante, todos os métodos anteriores de rexuvenecemento funcionan a niveis de estrés máis baixos e requiren unha escala de tempo suficientemente longa e, polo tanto, teñen grandes limitacións.
Os investigadores baseados na tecnoloxía de impacto de placa de dobre obxectivo do dispositivo de armas de gas lixeiro, déronse conta de que o vidro metálico a base de circonio típico rexuvenecía rapidamente a un nivel alto en preto de 365 nanosegundos (un millonésimo do tempo que leva unha persoa para parpadear un ollo). A entalpía é extremadamente desordenada. O reto desta tecnoloxía é aplicar varias cargas de pulso dun só pulso a nivel GPA e descarga automática transitoria ao vidro metálico, para evitar un fallo dinámico de materiais como bandas de cizalladura e espallación; Ao mesmo tempo, controlando a velocidade de impacto do folleto, o metal o rápido rexuvenecemento do vidro "conxelouse" a diferentes niveis.
Os investigadores realizaron un estudo completo sobre o proceso de rexuvenecemento ultra-rápido do vidro metálico desde as perspectivas da termodinámica, a estrutura a varias escala e a dinámica de fonóns "pico Bose", revelando que o rexuvenecemento da estrutura de vidro provén de clusters a escala nano. Volume gratuíto inducido polo modo "Transición de cizalladura". A partir deste mecanismo físico, defínese un número de Deborah sen dimensións, o que explica a posibilidade da escala de tempo de rexuvenecemento ultra-rápido do vidro metálico. Este traballo aumentou a escala de tempo para o rexuvenecemento das estruturas de vidro metálico en polo menos 10 ordes de magnitude, ampliou os campos de aplicación deste tipo de material e profundou a comprensión das persoas sobre a dinámica ultravista do vidro.
Tempo de publicación: decembro do 06-2021