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研究者は、異なるガラスの材料がどのように失敗するかについての共通性を示しています

ガラス状の材料は、窓やボトルから電子機器や医療用インプラントまで、さまざまな用途で使用されています。しかし、それらの広範な使用にもかかわらず、ガラスの材料の機械的挙動はまだ完全には理解されていません。これは、ガラス状の材料が通常脆性であるという事実に一部起因しているため、重大な塑性変形なしで壊れることを意味します。

最近、カリフォルニア大学バークレー校の研究者は、ガラスの材料の機械的挙動を理解することにある程度進歩しました。彼らは、金属、セラミック、ポリマーなど、さまざまなガラスのような材料の故障を研究しました。彼らは、これらの資料がすべて、それらがどのように失敗するかについていくつかの共通性を共有していることを発見しました。

たとえば、研究者は、ガラス状の材料の故障にはしばしば微視的な亀裂の形成が先行することを発見しました。これらの亀裂は成長して合体し、材料の最終的な故障につながります。研究者たちはまた、ガラスの材料の強度が微視的な亀裂のサイズに反比例することを発見しました。

これらの発見は、ガラスの材料の機械的挙動に関する新しい洞察を提供します。また、これらの材料の強度と靭性を改善する新しい方法の開発につながる可能性があります。

ここに研究に関するいくつかの追加の詳細があります:

*研究者は、さまざまな技術を使用して、顕微鏡、分光法、機械的検査などのガラス質材料の故障を研究しました。

*彼らは、故障に先行する顕微鏡亀裂のサイズが通常数ナノメートルのオーダーにあることを発見しました。

*ガラス状の材料の強度は、微視的な亀裂のサイズの平方根に反比例します。

*研究の結果は、ガラスの材料の強度と靭性を改善するための新しい方法の開発につながる可能性があります。

この研究は、ジャーナルサイエンスに掲載されています。

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