Поиск - новости науки и техники

Ученые из Сколково предложили простую модель для описания твердости материалов

14.10.19

Российские ученые предложили простую и точную модель для описания твердости и трещиностойкости материалов. Это поможет при создании новых материалов для множества отраслей производства. Модель связывает их с легко измеряемой упругостью и может использоваться для прогнозирования свойств еще не полученных веществ. Результаты работы опубликованы в Journal of Applied Physics.

Твердость (устойчивость тела к вдавливанию или царапанию) и трещиностойкость (способность сопротивляться распространению трещины) — важнейшие свойства материалов, использующихся в технике и науке. Тем не менее, их теоретическое предсказание на основе кристаллической структуры до недавнего времени считалось невозможным.

“Теперь сложные свойства оказываются достаточно простыми для теоретического описания. Зная всего лишь кристаллическую структуру, мы, еще не видя материал, можем сказать, какой твердостью и трещиностойкостью он будет обладать” – рассказывает руководитель проекта,  доктор физико-математических наук Артем Оганов.

По словам Оганова, созданная модель позволит предсказывать твердость, например, материалов для бурения, металлообработки или машиностроения. А точное измерение трещиностойкости необходимо при создания материала для стекол автомобилей, смартфонов, бронежилетов и многое другое.

Кроме того, данная модель стала единственной способной описать твердость ауксетиков — материалов, которые при растяжении не становятся тоньше, как, например, резина, а, наоборот, утолщаются. Это происходит из-за того, что в нерастянутом состоянии их структурные элементы сложены, а при растяжении они расправляются и увеличиваются в размерах. К таким материалам относится пирит, бумага, некоторые органические полимеры и даже сухожилия.

Андрей Горбачев

Андрей Горбачев

1 комментарий