Giải mã bí mật vết nứt

Các chuyên gia Mỹ đã tạo ra những mô hình vi tính quy mô lớn nhằm đánh giá sự hình thành và phát triển vết nứt ở nhiều loại vật liệu.

Ông Alain Karma, giáo sư vật lý và là trưởng nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Northwestern (Mỹ), cho biết từ nhiều năm qua, các nhà khoa học đã nỗ lực khám phá “lộ trình” của các vết nứt và tác động của chúng lên những vật liệu nơi chúng hình thành. Khám phá của nhóm nghiên cứu sẽ cho phép họ phát triển những vật liệu mới dùng cho turbine máy bay, vi mạch điện tử và xương nhân tạo, có khả năng chống nứt gãy tốt hơn. 

Giải mã bí mật vết nứtKarma và các cộng sự bắt đầu bằng cách nghiên cứu những hiệu ứng kết hợp của hai dạng ứng suất lên sự lan truyền vết nứt: độ biến dạng và độ căng. Biến dạng xảy ra tự nhiên khi vật liệu bị vặn xoắn khỏi hình dạng của nó còn sức căng phát sinh khi vật liệu bị kéo dài. Sự kết hợp của biến dạng và sức căng khiến cho vết nứt không ổn định. Cơ chế phát triển và lan tỏa tình trạng không ổn định này vẫn là một câu hỏi lớn cho đến trước khi có khám phá của nhóm nghiên cứu.

Bằng cách sử dụng máy tính, nhóm nghiên cứu đã tạo được các mô hình vi tính quy mô lớn cho thấy sự biến dạng và độ căng khiến cho các vết nứt tuân theo đường xoắn ốc. Dựa trên các kết quả mô phỏng, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương trình lý thuyết dự đoán cách thức mà đường xoắn ốc này xoay chuyển, lan xa và nhân rộng ở nhiều vật liệu khác nhau. “Câu hỏi cơ bản mà chúng tôi đang giải đáp là những đường nứt này phát triển bên trong vật liệu. Giờ đây đã có thông tin đó, chúng tôi có thể phát triển những vật liệu mới chống nứt, cũng như giảm thiểu đáng kể sự hư tổn mà vết nứt gây ra khi chúng hình thành”, giáo sư Karma cho biết.

Nhóm nghiên cứu hy vọng công trình này có thể dẫn đến nhiều phát minh mới trong lĩnh vực chế tạo các bộ phận máy bay và ô tô nhẹ hơn, tiêu thụ ít năng lượng hơn, cũng như các loại xương nhân tạo composite không nứt gãy khi được đưa vào bên trong cơ thể. Ngoài ra, công trình này cũng có ý nghĩa quan trọng đối với việc tìm hiểu quá trình tiến hóa của các vết đứt gãy trên vỏ trái đất.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Nữ tiến sĩ Việt tách chất tăng cường sinh lực từ cây thuốc

Nữ tiến sĩ Việt tách chất tăng cường sinh lực từ cây thuốc

Nhóm nghiên cứu của TS Phạm Hương Sơn đã thử nghiệm trên chuột, sau khi tách chiết thành công hợp chất kích thích sinh lực trên cây bạch tật lê.

Đăng ngày: 17/07/2018
Sự thật thú vị: Những ý tưởng kiệt xuất của nhà vật lý thiên tài Albert Einstein xuất hiện trong lúc ông...rảnh rỗi nhất

Sự thật thú vị: Những ý tưởng kiệt xuất của nhà vật lý thiên tài Albert Einstein xuất hiện trong lúc ông...rảnh rỗi nhất

Ít ai biết rằng, những ý tưởng kiệt xuất góp phần thay đổi nền khoa học thế giới của nhà vật lý thiên tài Albert Einstein lại xuất hiện trong những lúc ông đang đi rong chơi, nghỉ ngơi trên biển.

Đăng ngày: 08/07/2018
Nữ tiến sĩ tìm ra chất trị ung thư từ cây rừng Quảng Trị

Nữ tiến sĩ tìm ra chất trị ung thư từ cây rừng Quảng Trị

Biết được cây bù dẻ tía có tác dụng chữa nhiều loại bệnh, PGS Nguyễn Thị Hoài đã tìm cách nghiên cứu thành phần hóa học của cây.

Đăng ngày: 29/06/2018
Nữ tiến sĩ y khoa được thưởng gần 300 triệu đồng cho bài báo quốc tế

Nữ tiến sĩ y khoa được thưởng gần 300 triệu đồng cho bài báo quốc tế

Nghiên cứu về thụ tinh ống nghiệm của TS Vương Thị Ngọc Lan và cộng sự được đăng trên tạp chí y khoa lớn nhất thế giới.

Đăng ngày: 22/06/2018
Người phụ nữ bị thiên thạch rơi trúng người

Người phụ nữ bị thiên thạch rơi trúng người

Theo báo Anh, The Daily Mirror, thì cứ mỗi 7.000 năm sẽ có 1 người bị thương hoặc bị chết bởi trúng một viên đá trời hay một thực thể đá từ ngoài vũ trụ rơi xuống trái đất.

Đăng ngày: 19/06/2018
Nhà phát minh vĩ đại những xa lạ với hầu hết mọi người

Nhà phát minh vĩ đại những xa lạ với hầu hết mọi người

Ovshinsky là một nhà phát minh vĩ đại với hơn 400 bằng sáng chế, trong đó có pin nickel-metal hydride vẫn đang được sử dụng để cấp năng lượng cho nhiều loại xe hybrid.

Đăng ngày: 01/06/2018
Lạ kỳ gia đình có

Lạ kỳ gia đình có "gene" đạt giải Nobel

Marie Curie là nữ khoa học gia đầu tiên đạt giải Nobel, đồng thời cũng là người đầu tiên đạt giải 2 giải Nobel trên 2 lĩnh vực khác nhau.

Đăng ngày: 30/05/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News