تھکاوٹ سے پیدا ہونے والی دراڑیں دھاتوں میں ایک ساتھ مل جاتی ہیں - فزکس ورلڈ

تھکاوٹ سے پیدا ہونے والی دراڑیں دھاتوں میں ایک ساتھ مل جاتی ہیں - فزکس ورلڈ

ریڈ لیزر لائٹ میں نہائی ہوئی تاریک لیبارٹری میں کمپیوٹر اسکرین کو دیکھ رہے ریان شوئل کی تصویر
نانوسکل پر تھکاوٹ کے دراڑوں کا مطالعہ کرنا: سانڈیا نیشنل لیبارٹریز کے محقق ریان شوئل ایک خصوصی ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپ تکنیک کا استعمال کرتے ہیں جسے خالد حطار، ڈین بفورڈ اور کرس بار نے نانوسکل پر تھکاوٹ کے دراڑ کا مطالعہ کرنے کے لیے تیار کیا ہے۔ (بشکریہ: کریگ فرٹز، سانڈیا نیشنل لیبارٹریز)

امریکہ میں سینڈیا نیشنل لیبارٹریز (SNL) اور ٹیکساس A&M یونیورسٹی کے محققین نے دھات میں دراڑیں چھوٹی ہوتی دیکھی ہیں۔ غیر متوقع تلاش - دراڑیں عام طور پر لمبی ہوتی ہیں - دھاتوں میں فریکچر کے نظریات کو بڑھاتی ہیں اور ایسے مواد کے ڈیزائن میں مدد کر سکتی ہیں جو ان کے اپنے اندرونی نقصان کو "چنگا" کرتے ہیں۔

جب دھاتیں بار بار دباؤ اور تناؤ سے گزرتی ہیں، تو خوردبینی دراڑیں بننا شروع ہو جاتی ہیں۔ یہ دراڑیں تھکاوٹ سے ہونے والے نقصان کی ایک قسم ہیں، اور وقت گزرنے کے ساتھ، یہ بڑھتے اور پھیلتے ہیں یہاں تک کہ وہ بالآخر ساخت کو ناکام بنا دیتے ہیں - اکثر غیر متوقع طور پر۔

اس طرح کی ترقی کو ناقابل واپسی سمجھا جاتا تھا، لیکن محققین کی قیادت میں SNL مواد سائنسدان اور انجینئر بریڈ بوائس پتہ چلا کہ یہ ضروری نہیں کہ سچ ہو۔ اپنے مطالعے میں، انہوں نے ایک خاص طور پر تبدیل شدہ الیکٹران مائکروسکوپ کا استعمال کیا جس کی مدد سے وہ پلاٹینم کے نانوسکل نمونوں کو بار بار دبانے کی اجازت دیتے ہیں جبکہ ان کے اندر کیا ہوتا ہے۔ جیسا کہ توقع کی گئی تھی، انھوں نے تجربے کے آغاز میں نانوسکل تھکاوٹ کی دراڑیں دیکھی تھیں۔ تاہم، غیر متوقع طور پر، انہوں نے تقریباً 40 منٹ بعد دراڑوں کے سرے ایک ساتھ ملتے ہوئے بھی دیکھے۔

بوائس کا کہنا ہے کہ "دراروں کے بڑے ہونے کی توقع کی جاتی تھی، چھوٹی نہیں۔" "یہاں تک کہ کچھ بنیادی مساوات جو ہم شگاف کی نشوونما کو بیان کرنے کے لئے استعمال کرتے ہیں وہ اس طرح کے شفا یابی کے عمل کے امکان کو روکتے ہیں۔"

کریک فلانک کولڈ ویلڈنگ

جب تجربہ شروع ہوا تو SNL ٹیم جان بوجھ کر اس اثر کی تلاش نہیں کر رہی تھی، لیکن اس کا مشاہدہ کرنے کے بعد، اراکین نے نقصان کے الٹ جانے کے عمل، یا "خود شفا یابی" کو سرد ویلڈنگ کی ایک شکل کے طور پر شناخت کیا جو دراڑ کے کنارے پر ہوتا ہے۔ یہ اثر مقامی تناؤ اور اناج کی حدود کی منتقلی کے امتزاج سے ہوتا ہے، اور مائیکل ڈیمکوچز، میں مواد سائنس اور انجینئرنگ کے پروفیسر ٹیکساس A&M، نے 2013 میں پیش گوئی کی تھی کہ یہ ممکن ہے۔

"جب مادے کا مائیکرو اسٹرکچر تبدیل ہوتا ہے، تو یہ شگاف کی مخالف قوتوں کو ایک ساتھ دھکیل سکتا ہے،" Demkowicz بتاتے ہیں۔ "اگر وہ چہرے صاف ہیں، تو وہ کولڈ ویلڈنگ کے ذریعے بانڈ اور 'چنگا' کر سکتے ہیں۔"

اگرچہ محققین اس سے پہلے خود کو شفا دینے والے مواد کو گھڑ چکے ہیں، یہ بنیادی طور پر پلاسٹک سے بنے ہیں، دھات سے نہیں۔ تاہم، Demkowicz نے حساب لگایا کہ بعض شرائط کے تحت، دھاتوں کو تھکاوٹ کے نقصان سے پیدا شٹ شٹ کریکس کو ویلڈ کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ "ایسے تجربے کے ساتھ آنا مشکل ثابت ہوا جو میری پیشین گوئی کی جانچ کر سکتا تھا، لیکن SNL محققین، جو درحقیقت عام نقصان کے ارتقاء کو سمجھنے پر کام کر رہے تھے، بے تکلفی سے اس عمل کا مشاہدہ کر رہے تھے جس کا میں نے نظریہ بنایا تھا۔"

قریبی مدت میں، Demkowicz بتاتا ہے طبیعیات کی دنیا کہ ٹیم کے نتائج دھاتوں میں فریکچر کے نظریات کو بہتر بنانے میں مدد کریں گے۔ طویل مدت میں، وہ دھاتوں کو ڈیزائن کرنے کے لئے نئی حکمت عملیوں کی قیادت کر سکتے ہیں جو نقصان کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں.

اس مطالعہ کے لیے، جس کی تفصیل میں ہے۔ فطرت، قدرت، محققین نے ان کی پیمائش ایک خلا میں کی، لہذا یہ واضح نہیں ہے کہ آیا شگاف کی شفا یابی ہوا میں بھی ہو سکتی ہے۔ محققین اب یہ جاننا چاہیں گے کہ کیا یہ ممکن ہے۔

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ طبیعیات کی دنیا