Pagsulong tungo sa isang unibersal na teorya ng pagbuo ng salamin

Ang mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng Tokyo na gumagamit ng mga simulation ng computer upang gayahin ang epekto ng sangkap na sangkap sa kakayahang bumubuo ng salamin ng mga mixture na metal, na maaaring humantong sa malakas na salamin na nakakoryente sa kuryente. May-akda: Institute of Industrial Science, University of Tokyo

Ang mga mananaliksik mula sa Institute of Industrial Science sa Unibersidad ng Tokyo ay gumamit ng mga pagkalkula ng molekula na dinamika upang i-modelo ang kakayahang bumubuo ng salamin ng mga metal na halo. Ipinakita nila na kahit na ang maliliit na pagbabago sa komposisyon ay maaaring makaapekto sa posibilidad na ang materyal sa paglamig ay tatagal ng isang mala-kristal at salamin na estado. Ang gawaing ito ay maaaring humantong sa isang unibersal na teorya ng pagbuo ng salamin at mas mura, nababanat na koryenteng conductive na baso.

Kapag ang mga mahahalagang panauhin ay dumating sa hapunan, maaari mong takpan ang iyong mesa ng mamahaling “kristal” na baso. Gayunpaman, para sa mga siyentista, ang kristal at salamin ay talagang dalawang magkakaibang estado na maaaring tumagal ng likido kapag pinalamig. Ang kristal ay may delineated three-dimensional lattice na istraktura na nauulit nang walang katiyakan, habang ang baso ay isang walang hugis na solid na hindi kailangang mag-order sa mahabang distansya. Ang mga modernong teorya ng pagbuo ng salamin ay hindi maaaring tumpak na mahulaan kung aling mga metal na halo ang magiging “glassy” upang mabuo ang salamin at kung alin ang magpapakristal. Ang isang mas mahusay, mas kumpletong pag-unawa sa pagbuo ng salamin ay magiging isang malaking tulong sa pagbuo ng mga bagong recipe para sa mekanikal na solid, electrically conductive na materyales.

Ngayon ang mga mananaliksik sa Unibersidad ng Tokyo ay gumamit ng simulation ng computer ng tatlong mga prototype metal system upang pag-aralan ang proseso ng pagbuo ng salamin. “Nalaman namin na ang kakayahan ng isang multicomponent system na bumuo ng isang kristal, hindi katulad ng salamin, ay maaaring mapinsala ng maliliit na pagbabago sa komposisyon,” sabi ng unang may-akdang si Yuan-Chao Hu.

Sa madaling salita, ang pagbuo ng baso ay isang bunga ng isang materyal na iniiwasan ang pagkikristal sa paglamig. Inaayos nito ang mga atomo sa isang “frozen” na estado bago nila maiayos ang kanilang sarili ayon sa isang scheme ng pag-minimize ng enerhiya. Ipinakita ng simulation na ang kritikal na kadahilanan na tumutukoy sa rate ng crystallization ay ang enerhiya ng likidong kristal na ibabaw.

Natuklasan din ng mga mananaliksik na ang mga pagbabago sa sangkap na sangkap ay maaaring humantong sa mga lokal na order ng atomic na nakakagambala sa proseso ng crystallization ng mga mekanismo na hindi tugma sa normal na hugis ng kristal. Sa partikular, ang mga istrakturang ito ay maaaring maiwasan ang mga maliliit na kristal na kumilos bilang “mga binhi” na lumilikha ng paglaki ng mga nakaayos na lugar sa sample. Sa kaibahan sa mga nakaraang paliwanag, natukoy ng mga siyentista na ang pagkakaiba sa potensyal ng kemikal sa pagitan ng mga likido at mala-kristal na mga yugto ay may maliit na epekto lamang sa pagbuo ng salamin.

“Ang gawaing ito ay kumakatawan sa isang makabuluhang pagsulong sa aming pag-unawa sa pangunahing pisikal na mekanismo ng vitrification,” sabi ng nakatatandang may-akdang si Hajime Tanaka. “Ang mga resulta ng proyektong ito ay makakatulong din sa mga tagagawa ng salamin na bumuo ng mga bagong system na maraming sangkap na mayroong tiyak na nais na mga katangian tulad ng katatagan, lakas at kondaktibiti sa kuryente.”

Sanggunian: “Pisikal na pinagmulan ng salamin mula sa mga multicomponent system”, Disyembre 11, 2020, Mga pagsulong sa agham.
(Sci. Adv. 2020; 6: eabd2928)

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang sinaunang ilog ng Delta ay minsang nagdadala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars

Eberselded Crete Delta: Ang sinaunang istraktura ng sinaunang ilog na Delta ay nagdala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars. Kredito: ESA /...

Ang pagtuklas ng COVID-19 ng sticker ng balat

Ang mga inhinyero sa Unibersidad ng Missouri ay isinusulong ang komersyal na naisusuot na pamilihan ng bioelectronics sa pamamagitan ng pagbuo ng isang malakihang...

Ang Unang Mapa ng 3D Soundtrack para sa Panloob na Tainga na Ginawa Ng Advanced na Teknolohiya ng X-ray

Cochlea ear at auditory nerve membrane. Ang mga banda ng oktaba ay binibigyan ng iba't ibang kulay. Ang mga tao ay makakahanap...

Ang tagumpay sa tagumpay para sa solar fuel na ginawa ng paghahati ng tubig

Gumamit ang mga mananaliksik ng parehong mga computer at mikroskopyo upang malaman ang isang paraan upang potensyal na madagdagan ang pagganap ng aparato, gamit...

Ang 42,000-taong-gulang na mga puno ay nagdidirekta ng tumpak na pagtatasa ng huling pagbabago ng magnetic field ng Daigdig

Ang tala ng mga sinaunang puno ng lung mula sa Nagava, New Zealand. Kredito: Nelson Parker Ang mga sukat ng radiocarbon ng mga labi...

Newsletter

Subscribe to stay updated.