Close Menu
Український телекомунікаційний портал
    Facebook X (Twitter) Instagram Threads
    Український телекомунікаційний портал
    • Новини
    • Мобільна техніка
    • Технології
    • ПЗ
    • Наука
    • Транспорт
    • Дім
    • Обладнання
    • Здоров’я
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram
    Український телекомунікаційний портал
    Home»Новини»Технології»Вчені використовують секрети землетрусів для створення міцніших матеріалів
    Технології

    Вчені використовують секрети землетрусів для створення міцніших матеріалів

    ВолодимирBy Володимир06.11.2024Коментарів немає3 Mins Read
    Facebook Twitter Email Telegram Copy Link

    Матеріалознавці відкрили новий спосіб прогнозування деградації та руйнування матеріалів, вивчаючи мусковітову слюду та застосовуючи статистичну динаміку землетрусів і снігових лавин. Це дослідження має значення для вдосконалення сонячних панелей, геологічного поглинання вуглецю та будівництва.

    Матеріалознавці зараз використовують дані про звичайний мінерал, а також статистику землетрусів і лавин, щоб виміряти, як суворі умови навколишнього середовища впливають на деградацію і руйнування матеріалів. Такий підхід може підвищити довговічність сучасних сонячних панелей, систем поглинання вуглецю та інфраструктури – будівель, доріг і мостів.

    Нове дослідження, проведене Іллінойським університетом Урбана-Шампейн у співпраці з Сандійською національною лабораторією та Університетом Бакнелла, показало, що величина деформації від напруги, прикладеної до поверхні мусковітової слюди, залежить від фізичного стану поверхні мінералу і слідує статистичним закономірностям, подібним до тих, що спостерігаються при землетрусах і лавинах.

    Дослідження було опубліковано сьогодні (6 листопада) в журналі Nature Communications.

    Московська слюда
    Мусковітна слюда використовується в багатьох матеріалознавчих додатках і відома своїми надзвичайно плоскими та розшаровованими шарами, що робить її дуже чутливою до несприятливих умов навколишнього середовища. Авторство: Карін Дамін

    Хіміко-механічне ослаблення та руйнування матеріалу

    Вибираючи матеріали для інженерних застосувань, вчені хочуть знати, як поверхня цього матеріалу взаємодіятиме з середовищем, у якому він буде використовуватися. Подібним чином геологи хочуть зрозуміти, як хімічні реакції між мінералами та підземними водами вздовж розломів можуть повільно послаблювати гірські породи та призводити до швидких спалахів механічних пошкоджень через процес, який називається хіміомеханічним послабленням.

    «У той час, як попередні спроби кількісно визначити ефект хіміомеханічного ослаблення в інженерних матеріалах спиралися на складні моделі молекулярної динаміки, що вимагали значних обчислювальних ресурсів, натомість наша робота наголошує на зв’язку між лабораторними експериментами та явищами реального світу, такими як землетруси», — сказав аспірант Джордан Сікл, який керував дослідженням із професором фізики з Іллінойсу Карін Дамен.

    «Московіт був обраний для цього дослідження головним чином через надзвичайну площинність цього матеріалу», — сказав Дамен. «Кожен з його пластівчастих шарів плоский аж до атомного рівня. Через цю площинність взаємодія між поверхнею цього матеріалу та його середовищем є особливо важливою».

    Тестування хіміомеханічного ослаблення за різних умов

    Щоб виміряти хіміомеханічне ослаблення поверхонь мусковіту, Національна лабораторія Сандіа піддала зразки різним хімічним умовам — сухим, зануреним у деіонізовану воду та сольові розчини з рН 9,8 і 12. Під час впливу інструмент, відомий як наноіндентор, тиснув на поверхню мінералів і реєстрував переміщення або руйнування матеріалу при контрольованих механічних навантаженнях.

    Дослідники виявили, що в сухих умовах мусковіт може деформуватися більше, перш ніж вийти з ладу, ніж у вологих умовах. У разі руйнування зразки в кожному стані вивільняють свою запасену пружну енергію. Дослідження повідомляє, що коли мусковіт піддається впливу основного розчину з рН 9,8 або 12, верхній шар слабшає, і менше енергії може накопичуватися до того, як станеться збій, що відображається в статистиці вибухів.

    Прискорення аналізу матеріалів за допомогою статистики землетрусів

    «Результати цієї роботи дозволяють дослідникам перевіряти пошкодження матеріалу швидше, ніж потужні детальні імітаційні моделі», — сказав Сікл. «Показавши, що ми можемо спостерігати ті самі результати за допомогою статистичних моделей, які вже існують для землетрусів, дослідники зможуть виконувати більш продуктивний аналіз матеріалу, ніж це було можливо раніше».

    Читайте також

    Вчені знайшли матеріали, що зроблять мікроелектроніку значно економнішою

    18.12.2025

    Представлений перший гуманоїдний робот із шістьма руками

    08.12.2025

    Комп’ютери з людської мозкової тканини стають реальністю

    04.12.2025

    Останні

    Ubuntu 26.04 LTS вийде у квітні з ядром Linux 6.20

    19.12.2025

    Вчені розкрили причину появи тигрових акул біля Гаваїв

    19.12.2025

    Оперативна пам’ять у смартфонах 2026: міфи, реальні потреби та майбутні стандарти

    19.12.2025

    Вчені виявили «мігріони» – нову вірусоподібну структуру, яка посилює інфекцію

    19.12.2025
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram RSS
    • Контакти/Contacts
    © 2025 Portaltele.com.ua. Усі права захищено. Копіювання матеріалів дозволено лише з активним гіперпосиланням на джерело.

    Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.

    Ad Blocker Enabled!
    Ad Blocker Enabled!
    Наш вебсайт працює завдяки показу онлайн-реклами нашим відвідувачам. Будь ласка, підтримайте нас, вимкнувши блокувальник реклами.
    Go to mobile version