Крихкість рідини - це те, як плинність рідини змінюється з температурою. Вважається, що це одна з ключових властивостей рідини. Вважається, що низька крихкість сприяє утворенню металевих стекол. Тим не менш, крихкість залишається погано вивченою, оскільки експериментальних даних щодо її композиційної залежності мало.
Виміряти крихкість широкого діапазону металевих склоутворюючих рідин досить важко. Але, вчені з Єльський університет розробили метод вимірювання того, як плинність рідини змінюється з температурою. Метод, званий методом інфляції плівки (FIM), вимірює крихкість широкого діапазону металевих склоутворюючих рідин.
Метод дозволяє вченим отримати більш чітке уявлення про властивості рідин. У той же час, це заперечує давнє припущення в галузі, що низька крихкість є кращою для формування металеві окуляри.
Своєрідна атомна структура цих матеріалів відповідає за їхні властивості; коли металеве скло охолоджується з рідкого стану в тверде, його атоми розташовуються випадковим чином, а не кристалізуються, як це відбувається звичайними металами.
Ян Шроерс, професор машинобудування та матеріалознавства, сказав, «Цей метод є «великим кроком до» з’ясування хитрої фізики металевого скла. Особливо заплутаною є рідка частина процесу формування».
«Рідкий стан — найскладніший для нас стан для розуміння, вимірювання. По суті, все відомо про тверді тіла, про те, як влаштовані атоми, і ми можемо все це розрахувати на комп’ютері – вам майже не потрібно більше проводити експерименти. Газ також дуже легкий, тому що атоми знаходяться так далеко один від одного, що вони не взаємодіють. Рідкий, як держава, ми про це майже нічого не знаємо».
«Це дозволяє нам розширити теорії формування скла, що є однією з найбільших загадок у фізиці».
Довідка з журналу:
- Kube, S.A., Sohn, S., Ojeda-Mota, R. та ін. Композиційна залежність крихкості металевих склоутворюючих рідин. Nat Commun 13, 3708 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31314-3
