Tg e Tx in Mg–Cu–Y. a, c Mappe di composizione determinate tramite FIM:i valori variano in modo graduale e sono correlati alle temperature di fusione dell'elemento puro. b, d Validazione per confronto con valori di letteratura Tg,Lit e Tx,Lit :I nostri valori FIM sono fortemente correlati ai valori della letteratura basati su DSC, confermando che FIM fornisce dati qualitativamente e quantitativamente affidabili. Tx i valori sono sistematicamente inferiori di ~10 °C, indicando una ridotta resistenza alla cristallizzazione nel film. Nota:Nelle Figg. 3 e 4, le stelle nere rappresentano composizioni formanti vetro sfuso. Gli indicatori triangolari (vicino alla stella centrale) rappresentano le curve in Fig. 2.c.4. Gli insiemi di punti della mappa di composizione disponibili possono differire. Ad esempio, alcuni punti disponibili ad alte concentrazioni di Y in (a) non sono disponibili in (c). Qui, i film in espansione scoppiano prima di raggiungere Tx . Credito:Comunicazioni sulla natura (2022). DOI:10.1038/s41467-022-31314-3
La fragilità del liquido, ovvero il modo in cui la fluidità di un liquido cambia con la temperatura, è stata a lungo considerata un fattore chiave per comprendere i liquidi e anche come si formano nei bicchieri. Tuttavia, un modo affidabile per misurare la fragilità nei liquidi è stato sfuggente. Ora, un team di ricercatori ha sviluppato un modo migliore per determinare questa proprietà critica.
I risultati sono pubblicati in Nature Communications .
Nel laboratorio di Jan Schroers, professore di ingegneria meccanica e scienza dei materiali, i ricercatori hanno sviluppato un metodo che chiamano il metodo di gonfiaggio del film (FIM) che misura la fragilità di un'ampia gamma di liquidi metallici che formano il vetro. In questo modo, i ricercatori non solo hanno avuto un'idea più chiara delle proprietà dei liquidi, ma hanno anche contraddetto un'ipotesi di lunga data nel campo secondo cui una bassa fragilità è migliore per la formazione di vetri metallici, un materiale che è più forte di i migliori metalli, ma con la duttilità della plastica. Questi materiali devono le loro proprietà alle loro strutture atomiche uniche:quando i vetri metallici si raffreddano da liquido a solido, i loro atomi si depositano in una disposizione casuale e non cristallizzano come fanno i metalli tradizionali.
Schroers ha affermato che il metodo è un "grande passo avanti" per capire la complessa fisica del vetro metallico. La parte liquida del processo di formazione è particolarmente confusa.
"Lo stato liquido è per noi lo stato più difficile da capire, da misurare", ha detto. "Essenzialmente si sa tutto sui solidi, sulla disposizione degli atomi e possiamo calcolarlo tutto su un computer:quasi non è più necessario fare esperimenti. Anche il gas è molto semplice, perché gli atomi sono così distanti l'uno dall'altro , non interagiscono realmente. Liquid, come stato, non ne sappiamo quasi nulla."
Ciò potrebbe cambiare con il nuovo metodo, che Schroers ha sviluppato con Sebastian Kube, un ex dottorato di ricerca. studente nel suo laboratorio e autore principale dello studio.
"Questo ci permette di estendere le teorie sulla formazione del vetro, che è una delle più grandi misteriose in fisica", ha detto. + Esplora ulteriormente
