Nesteen hauraus tarkoittaa sitä, kuinka nesteen juoksevuus muuttuu lämpötilan mukaan. Sen uskotaan olevan yksi nesteen tärkeimmistä ominaisuuksista. Alhaisen haurauden uskotaan edistävän metallilasien muodostumista. Epävakautta ymmärretään kuitenkin edelleen huonosti, koska kokeelliset tiedot sen koostumuksesta riippuvuudesta ovat niukkoja.
Monien metallisten lasia muodostavien nesteiden haurauden mittaaminen on melko vaikeaa. Mutta tutkijat Yale University ovat kehittäneet menetelmän mitata kuinka nesteen juoksevuus muuttuu lämpötilan mukaan. Filmin inflaatiomenetelmäksi (FIM) kutsuttu menetelmä mittaa useiden metallisten lasia muodostavien nesteiden haurautta.
Menetelmän avulla tutkijat voivat saada selkeämmän käsityksen nesteiden ominaisuuksista. Samalla se kiistää alalla pitkään vallinneen oletuksen, että alhainen hauraus on parempi muodostumiseen. metalliset lasit.
Näiden materiaalien omituiset atomirakenteet ovat vastuussa niiden ominaisuuksista; Kun metallilasit jäähtyvät nesteestä kiinteäksi, niiden atomit järjestäytyvät sattumanvaraisesti sen sijaan, että ne kiteytyisivät kuten tavalliset metallit.
Jan Schroers, konetekniikan ja materiaalitieteen professori, sanoi, "Menetelmä on "iso askel kohti" metallilasin hankalan fysiikan selvittämistä. Muodostumisprosessin nestemäinen osa on erityisen hämmentävää."
”Nestemäinen tila on meille vaikein ymmärtää, mitata. Pohjimmiltaan kaikki tiedetään kiinteistä aineista, kuinka atomit järjestyvät, ja voimme laskea kaiken tietokoneella – sinun ei enää tarvitse tehdä kokeita. Kaasu on myös erittäin helppoa, koska atomit ovat niin kaukana toisistaan, etteivät ne ole vuorovaikutuksessa. Nestemäisenä valtiona emme tiedä siitä melkein mitään."
"Tämä antaa meille mahdollisuuden laajentaa teorioita lasin muodostumisesta, joka on yksi fysiikan suurimmista mysteereistä."
Lehden viite:
- Kube, SA, Sohn, S., Ojeda-Mota, R. et ai. Metallilasia muodostavien nesteiden haurauden koostumusriippuvuus. Nat Commun 13, 3708 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31314-3
