काचेच्या साहित्याच्या वृद्धत्वविरोधी संशोधनात नवीन प्रगती

अलीकडेच, चिनी अ‍ॅकॅडमी ऑफ सायन्सेसच्या इन्स्टिट्यूट ऑफ मेकॅनिक्सने काचेच्या साहित्याच्या अँटी-एजिंगमध्ये नवीन प्रगती करण्यासाठी देश-विदेशातील संशोधकांना सहकार्य केले आहे आणि प्रथमच प्रयोगात्मकपणे एका अल्ट्रा-फास्ट टाइम स्केलमध्ये विशिष्ट धातूच्या काचेची अत्यंत तरूण रचना प्रायोगिकपणे लक्षात आली. संबंधित परिणामांचे शीर्षक शॉक कॉम्प्रेशनद्वारे मेटलिक चष्माचे अल्ट्राफास्ट एक्सट्रीम रीजुव्हिनेशन, विज्ञान प्रगती (विज्ञान प्रगती 5: EAAW6249 (2019)) मध्ये प्रकाशित केले गेले आहे.

मेटास्टेबल ग्लास मटेरियलमध्ये थर्मोडायनामिक समतोल स्थितीत उत्स्फूर्त वृद्धत्वाची प्रवृत्ती असते आणि त्याच वेळी, भौतिक गुणधर्म खराब होण्याबरोबरच हे असते. तथापि, बाह्य उर्जेच्या इनपुटद्वारे, वृद्ध काचेचे साहित्य रचना (कायाकल्प) पुनरुज्जीवित करू शकते. एकीकडे ही एजिंग-एजिंग प्रक्रिया काचेच्या जटिल गतिशील वर्तनाच्या मूलभूत समजुतीस योगदान देते, दुसरीकडे हे काचेच्या साहित्याच्या अभियांत्रिकी अनुप्रयोगास देखील अनुकूल आहे. अलिकडच्या वर्षांत, ब्रॉड application प्लिकेशन प्रॉस्पेक्टसह मेटलिक ग्लास सामग्रीसाठी, सामग्रीच्या यांत्रिक आणि भौतिक गुणधर्मांवर प्रभावीपणे नियंत्रण ठेवण्यासाठी नॉन-एफिन विकृतीवर आधारित स्ट्रक्चरल कायाकल्प पद्धतींची मालिका प्रस्तावित केली गेली आहे. तथापि, मागील सर्व कायाकल्प पद्धती कमी तणाव पातळीवर कार्य करतात आणि त्यांना पुरेशी दीर्घ कालावधी आवश्यक असते आणि म्हणूनच त्यांना मोठ्या मर्यादा असतात.

लाइट गॅस गन डिव्हाइसच्या ड्युअल-टार्गेट प्लेट इम्पॅक्ट तंत्रज्ञानावर आधारित संशोधकांना हे समजले की ठराविक झिरकोनियम-आधारित मेटलिक ग्लास त्वरीत सुमारे 365 नॅनोसेकंद (एखाद्या व्यक्तीला डोळा लुकलुकण्यास लागणारा दहा लाख वेळ) मध्ये उच्च पातळीवर पुन्हा जिवंत झाला. एन्थॅल्पी अत्यंत विकृत आहे. या तंत्रज्ञानाचे आव्हान म्हणजे मेटलिक ग्लासवर अनेक जीपीए-स्तरीय सिंगल-पल्स लोडिंग आणि ट्रान्झिएंट स्वयंचलित अनलोडिंग लागू करणे, जेणेकरून कातरणे बँड आणि स्पॅलेशन सारख्या सामग्रीचे गतिशील अपयश टाळता येईल; त्याच वेळी, फ्लायरच्या प्रभावाची गती नियंत्रित करून, धातू वेगवेगळ्या स्तरावर ग्लास “फ्रीझ” चे वेगवान कायाकल्प करते.

संशोधकांनी थर्मोडायनामिक्स, मल्टी-स्केल स्ट्रक्चर आणि फोनॉन डायनेमिक्स “बोस पीक” च्या दृष्टीकोनातून धातूच्या काचेच्या अल्ट्रा-फास्ट कायाकल्प प्रक्रियेबद्दल सर्वसमावेशक अभ्यास केला आहे, हे उघड करते की काचेच्या संरचनेचे पुनरुज्जीवन नॅनो-स्केल क्लस्टर्समधून येते. “शियर ट्रान्झिशन” मोडद्वारे प्रेरित विनामूल्य व्हॉल्यूम. या भौतिक यंत्रणेच्या आधारे, एक आयामहीन डेबोराह संख्या परिभाषित केली गेली आहे, जी धातूच्या काचेच्या अल्ट्रा-फास्ट रीजुव्हेशनच्या टाइम स्केलची शक्यता स्पष्ट करते. या कामामुळे धातूच्या काचेच्या रचनांच्या पुनरुज्जीवनासाठी कमीतकमी 10 ऑर्डरने विशालतेच्या 10 ऑर्डर, या प्रकारच्या सामग्रीच्या अनुप्रयोग क्षेत्राचा विस्तार केला आहे आणि काचेच्या अल्ट्राफास्ट गतिशीलतेबद्दल लोकांची समज वाढविली आहे.