研究者は、骨折力学の理論をガラスの実験に適用することにより、ガラスがどのように壊れるかについての洞察を得ています。ガラスなどの脆い材料は、力やストレスにさらされたときに破壊することによって壊れます。チームは、ガラス繊維が壊れたときに発生するナノスケール骨折の最初の高速および時間分解記録を作成しました。
科学者は、Argonneの高度な光子源（APS）で3D X線断層撮影を使用して、ガラスの骨折プロセスの3D「ビデオ」を作成しました。 APSのビームライン32-IDで実施されたこの実験は、高速断層撮影を初めて高速断層撮影を使用して、ハードX線を使用して超高空間分解能を使用して、材料の変形と骨折メカニズムに関する新しい洞察を可能にする超高空間分解能を組み合わせています。
結果は、骨折の挙動に対するナノスケールの欠陥と欠陥の強い影響を示しています。さらに、測定値は、損傷プロセスのガラス繊維の周りの低密度のアモルファスナノスケール層の重要性を示しています。調査結果は、電子機器、軽量建設材料、保護ガラスなど、多くのエンジニアリングアプリケーションで脆性材料の故障に直接影響を与えます。
「ガラスの骨折は、さまざまな時期と長さのスケールで発生するナノおよび顕微鏡骨折の両方の特徴を含むマルチスケール現象であり、メカニズムを挑戦的な作業に特徴付け、理解することができます」
「これらの結果を非常にエキサイティングにしているのは、観察された現象の美しさだけではありません」とアルゴンヌのウェオンホヤンは言います。
