Η νέα μελέτη αποκαλύπτει πώς τα συνδεδεμένα υλικά, από τα φτερά του αεροπλάνου έως τα οδοντιατρικά κορώνα, χάνουν τη συγκόλλησή τους
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό πειραματικών και υπολογιστικών τεχνικών για να μελετήσουν την αποτυχία των συνδεδεμένων υλικών. Διαπίστωσαν ότι όταν δύο υλικά συνδέονται μεταξύ τους, η διεπαφή μεταξύ των δύο υλικών δεν είναι τέλεια. Υπάρχουν πάντα μικροσκοπικά ελαττώματα, όπως ρωγμές, που μπορούν να λειτουργήσουν ως σημεία εκκίνησης για την αποτυχία των δεσμών.
Όταν ένα συνδεδεμένο υλικό υποβάλλεται σε φορτίο, το φορτίο δημιουργεί τάσεις στη διεπαφή μεταξύ των δύο υλικών. Αυτές οι τάσεις μπορούν να προκαλέσουν την ανάπτυξη των ρωγμών, τελικά οδηγώντας σε αποτυχία των δεσμών. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο ρυθμός με τον οποίο αναπτύσσονται οι ρωγμές εξαρτάται από τη δύναμη του δεσμού, το μέγεθος των ελαττωμάτων και το φορτίο που εφαρμόζεται στο υλικό.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης έχουν σημαντικές επιπτώσεις για το σχεδιασμό και τη χρήση συνδεδεμένων υλικών. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα συνδεδεμένα υλικά αποτυγχάνουν, οι μηχανικοί μπορούν να σχεδιάσουν υλικά που είναι πιο ανθεκτικά στην αποτυχία. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε ασφαλέστερα και πιο ανθεκτικά προϊόντα, όπως αεροπλάνα, αυτοκίνητα και ιατρικά προϊόντα.
Η μελέτη έχει επίσης επιπτώσεις στην επισκευή των συνδεδεμένων υλικών. Εάν αποτύχει ένα συνδεδεμένο υλικό, είναι σημαντικό να εντοπιστεί και να επιδιορθωθεί η κατεστραμμένη περιοχή προτού να μπορεί να προκαλέσει περαιτέρω ζημιές. Τα ευρήματα αυτής της μελέτης μπορούν να βοηθήσουν τους μηχανικούς να αναπτύξουν πιο αποτελεσματικές τεχνικές επισκευής για τα συνδεδεμένα υλικά.
