Речь о том, как в металлах под нагрузкой образуются микроскопические деформации — так называемые полосы скольжения.

Раньше считалось, что они возникают из-за непрерывного размножения дислокаций (дефектов кристаллической решетки) — это теория Фрэнка-Рида, сформулированная еще в 1950-х.

Но теперь исследователи выяснили: на самом деле все сложнее.

Они сжимали микростолбики из сверхпрочного сплава хрома, кобальта и никеля (один из самых твердых материалов на Земле) и наблюдали за процессом в атомном масштабе.

Оказалось, что полосы скольжения растут не из-за постоянного появления новых дефектов, а из-за того, что старые источники деформации «выключаются», а новые — активируются.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

За 70 лет никто не мог разобраться в этом процессе на фундаментальном уровне, — говорит Пэнхуэй Цао, руководитель исследования.

Теперь мы видим, как ведут себя дислокации, и это меняет представление о деформации материалов.

Такие процессы важны не только для металлов — деформационные полосы встречаются в горных породах, песке и даже в разломах земной коры. Но особенно это знание нужно для создания новых сверхпрочных материалов, которые выдержат экстремальные условия в космосе, энергетике и ядерных технологиях.

Это исследование — не просто академический интерес. Оно дает:

• Контроль над прочностью материалов — теперь можно точнее предсказывать, как поведет себя сплав под нагрузкой.
• Ускорение разработки новых материалов — понимание механизмов деформации поможет создавать более устойчивые к нагрузкам составы.
• Применение в экстремальных условиях — от космических кораблей до ядерных реакторов, где малейший дефект может привести к катастрофе.

Ранее ученые научились предсказывать водородное охрупчивание.