Достигнут прогресс в области моделирования пределов металлических стекол

Математические методы, разработанные учеными из лаборатории Беркли, объясняют, почему жидкие металлы имеют совершенно разные пределы в зависимости от метода производства.

Сплавы металлического стекла (или жидкие металлы) в три раза прочней, чем самая лучшая промышленная сталь, и при этом они могут принимать сложные формы с той же простотой, что и обычный пластик. Эти материалы являются чрезвычайно прочными к царапинам, резке, разрушению и коррозии. Уже сейчас они используются в широком спектре продукции, от гольф-клубов до деталей самолетов. Некоторые производители смартфонов в ближайшем будущем надеются начать производство деталей из металлического стекла.

Несмотря на потенциал, механические свойства этих веществ остаются пока неразгаданной тайной. Один давний вопрос: почему у них настолько разные жесткость и пределы, основанные на методах изготовления. И хотя ценность металлического стекла в одной лишь сфере производства смартфонов была бы непозволительно мала, важно, что в будущем оно вполне может использоваться там, где требуется выдерживание больших нагрузок.

Недавно Кристофер Райкрофт из той же лаборатории Беркли разработал несколько компьютерных методов для анализа данной проблемы. Когда Райкрофт объединил разработанные методы с механической моделью металлического стекла, разработанного Эраном Бушбиндером с коллегами из Израильского института Вайзмана, ему удалось предложить новое объяснение физического процесса, стоящего за значительными изменениями пределов металлического стекла. Результаты не противоречат лабораторным экспериментам.

«Мы надеемся, что новая работа способствует пониманию металлических стекол и помогает использовать их в практических применениях. В конечном счете, мы хотели бы создать инструмент, способный к формированию количественных прогнозов о жесткости металлических стекол в зависимости от метода производства», заключил Райкрофт.

Результаты исследования опубликованы в издании Physical Review Letters.

26.11.2012