Le proprietà di molti materiali possono cambiare in modo permanente quando vengono spinti oltre i propri limiti. Quando un dato materiale è sottoposto a una forza, o "caricare", che è più forte di un certo limite, può deformarsi a tal punto da non tornare più alla sua forma originale, anche dopo la rimozione del carico. Però, carichi pesanti non sono strettamente necessari per deformare i materiali in modo irreversibile; ciò può verificarsi anche se sottoposti a carichi più leggeri per lunghi periodi di tempo, permettendo un lento processo chiamato 'creep' che abbia luogo. I fisici hanno capito da tempo che questo comportamento comporta sequenze di piccoli, deformazioni improvvise, ma fino ad ora, non hanno una piena comprensione di come la deformazione da scorrimento influenzi le proprietà dei materiali nel tempo. In una nuova ricerca pubblicata in The European Physical Journal B , Michael Zaiser e David Castellanos dell'Università di Erlangen-Norimberga in Germania hanno analizzato i modi caratteristici in cui le strutture materiali si evolvono durante le prime fasi della deformazione da scorrimento.

Utilizzando simulazioni al computer, i ricercatori mostrano che questa evoluzione non modifica solo le proprietà dei materiali; può anche alterare i parametri di quelle proprietà, il che significa che le possibilità che determinati eventi si verifichino all'interno del materiale cambieranno. Il loro lavoro offre ai fisici nuove importanti informazioni sui comportamenti a lungo termine di un'ampia varietà di materiali strutturali sotto stress, comprese le rocce, materiali porosi e vetro. Oltre a osservare questi cambiamenti, Zaiser e Castellanos hanno anche studiato i modelli negli intervalli tra gli eventi di deformazione. Hanno scoperto che gli eventi sono fortemente conformi alla legge Omori, che viene utilizzato dai sismologi per calcolare gli intervalli di tempo tra le scosse di assestamento a seguito di terremoti di determinate magnitudo.

Il duo ha fatto le sue scoperte utilizzando simulazioni al computer che modellavano la deformazione da creep come una sequenza di discreti, eventi attivati ​​casualmente. Attraverso il loro approccio di modellazione innovativo, Zaiser e Castellanos hanno ora raccolto importanti informazioni su come le proprietà dei materiali sottoposti a carichi più leggeri cambieranno nel tempo a lungo termine.