ความเปราะบางของของเหลวคือการที่ของเหลวเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ เชื่อว่าเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของของเหลว เชื่อว่าความเปราะบางต่ำจะส่งเสริมการก่อตัวของแก้วโลหะ ถึงกระนั้น ความเปราะบางยังคงเข้าใจได้ไม่ดี เนื่องจากข้อมูลการทดลองเกี่ยวกับการพึ่งพาองค์ประกอบของมันนั้นหายาก
การวัดความเปราะบางของของเหลวที่ขึ้นรูปด้วยโลหะแก้วนั้นค่อนข้างยาก แต่นักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยเยล ได้พัฒนาวิธีการวัดความลื่นไหลของของเหลวที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ วิธีการที่เรียกว่าวิธีการพองฟิล์ม (FIM) วัดความเปราะบางของของเหลวที่ขึ้นรูปด้วยแก้วโลหะหลายประเภท
วิธีการนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจคุณสมบัติของของเหลวได้ชัดเจนขึ้น ในขณะเดียวกันก็ปฏิเสธข้อสันนิษฐานที่มีมาอย่างยาวนานในด้านที่ว่าความเปราะบางต่ำนั้นดีกว่าสำหรับการขึ้นรูป แว่นตาโลหะ.
โครงสร้างอะตอมที่แปลกประหลาดของวัสดุเหล่านี้มีหน้าที่รับผิดชอบต่อคุณสมบัติของมัน เมื่อแก้วโลหะเย็นตัวลงจากของเหลวกลายเป็นของแข็ง อะตอมของพวกมันจะจัดเรียงตัวเองแบบสุ่มแทนที่จะตกผลึกเหมือนโลหะทั่วไป
Jan Schroers ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและวัสดุศาสตร์ กล่าวว่า, “วิธีการนี้เป็น “ก้าวใหญ่สู่” เพื่อค้นหาฟิสิกส์ที่ยุ่งยากของแก้วโลหะ ส่วนที่เป็นของเหลวของกระบวนการสร้างนั้นสร้างความสับสนเป็นพิเศษ”
“สถานะของเหลวเป็นสถานะที่ยากที่สุดสำหรับเราในการทำความเข้าใจและการวัด โดยพื้นฐานแล้ว ทุกอย่างรู้เกี่ยวกับของแข็ง วิธีการจัดเรียงอะตอม และเราสามารถคำนวณได้ทั้งหมดบนคอมพิวเตอร์ คุณแทบไม่ต้องทำการทดลองอีกต่อไป แก๊สนั้นง่ายมากเช่นกันเพราะอะตอมอยู่ห่างกันมากจนไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน สถานะของเหลว เราแทบไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับมัน”
“สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถขยายทฤษฎีเกี่ยวกับการก่อตัวของแก้ว ซึ่งเป็นหนึ่งในความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์”
การอ้างอิงวารสาร:
- Kube, SA, Sohn, S., Ojeda-Mota, R. และคณะ การพึ่งพาองค์ประกอบของความเปราะบางในของเหลวที่ขึ้นรูปแก้วโลหะ ณัฐคอมมิชชัน 13, 3708 (2022). ดอย: 10.1038/s41467-022-31314-3
