La fragilità del liquido è come la fluidità di un liquido cambia con la temperatura. Si ritiene che sia una delle proprietà chiave di un liquido. Si ritiene che una bassa fragilità favorisca la formazione di vetri metallici. Tuttavia, la fragilità rimane poco compresa poiché i dati sperimentali sulla sua dipendenza compositiva sono scarsi.
Misurare la fragilità di un'ampia gamma di liquidi metallici che formano il vetro è piuttosto difficile. Ma, scienziati di Università di Yale hanno sviluppato un metodo per misurare come la fluidità di un liquido cambia con la temperatura. Il metodo chiamato metodo di gonfiaggio del film (FIM) misura la fragilità di un'ampia gamma di liquidi metallici che formano il vetro.
Il metodo consente agli scienziati di avere un'idea più chiara delle proprietà dei liquidi. Allo stesso tempo, nega il presupposto di lunga data sul campo che una fragilità bassa sia migliore per la formazione vetri metallici.
Le peculiari strutture atomiche di questi materiali sono responsabili delle loro proprietà; quando i vetri metallici si raffreddano da un liquido a un solido, i loro atomi si dispongono a caso invece di cristallizzarsi come fanno i normali metalli.
Jan Schroers, professore di ingegneria meccanica e scienza dei materiali, disse, “Il metodo è un “grande passo avanti” verso la comprensione della complessa fisica del vetro metallico. La parte liquida del processo di formazione è particolarmente confusa”.
“Lo stato liquido è per noi lo stato più difficile da capire, da misurare. In sostanza si sa tutto sui solidi, sulla disposizione degli atomi e possiamo calcolarlo tutto su un computer: quasi non è più necessario fare esperimenti. Il gas è anche molto facile perché gli atomi sono così distanti l'uno dall'altro che non interagiscono. Liquido, come stato, non ne sappiamo quasi nulla".
"Questo ci permette di estendere le teorie sulla formazione del vetro, che è uno dei più grandi misteri della fisica".
Riferimento della Gazzetta:
- Kube, SA, Sohn, S., Ojeda-Mota, R. et al. Dipendenza compositiva della fragilità nei liquidi vetrogeni metallici. Nat Comun 13, 3708 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31314-3
