Η νέα τεχνική απεικόνισης αποκαλύπτει πώς αρχίζει η μηχανική βλάβη στη μοριακή κλίμακα
Το SPM λειτουργεί σαρώνοντας μια απότομη άκρη στην επιφάνεια ενός υλικού. Καθώς η άκρη κινείται, αλληλεπιδρά με τα άτομα και τα μόρια στην επιφάνεια, προκαλώντας τους να δονείται. Οι δονήσεις ανιχνεύονται από την άκρη, η οποία στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας εικόνας της επιφάνειας.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το SPM για να απεικονίσουν την επιφάνεια ενός κράματος μετάλλου που είχε υποβληθεί σε μηχανικό στρες. Διαπίστωσαν ότι το άγχος είχε προκαλέσει τα άτομα στο κράμα να αναδιατάξουν τον εαυτό τους, σχηματίζοντας μικροσκοπικές ρωγμές και ελαττώματα. Αυτές οι ρωγμές και τα ελαττώματα μπορούν τελικά να οδηγήσουν στην αποτυχία του υλικού.
Οι ερευνητές λένε ότι το SPM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει μια μεγάλη ποικιλία υλικών, συμπεριλαμβανομένων μετάλλων, κεραμικών, πολυμερών και βιολογικών υλικών. Η τεχνική θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων υλικών που είναι πιο ανθεκτικά στη μηχανική βλάβη και για τη βελτίωση της απόδοσης των υφιστάμενων υλικών.
"Το SPM είναι ένα ισχυρό νέο εργαλείο που μας επιτρέπει να δούμε πώς αρχίζει η μηχανική βλάβη στη μοριακή κλίμακα", δήλωσε ο επιστήμονας των υλικών Argonne Dr. Amitesh Paul, ο οποίος ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας. "Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων υλικών που είναι πιο ανθεκτικά σε ζημιές και για τη βελτίωση της απόδοσης των υφιστάμενων υλικών".
Τα ευρήματα της ερευνητικής ομάδας δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Communications.
Η χρηματοδότηση για την έρευνα παρέχεται από το Γραφείο Επιστήμης του DOE και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών.
