Nova teorija je konačno dešifrovala fizičke mehanizme loma u mekim materijalima. Ovo otkriće bi uskoro moglo dovesti do novih materijala bez kvarova koji su otporniji i izdržljiviji, kao i ekološki prihvatljivi. Članak „Elastična nestabilnost iza krtog loma“ nedavno je objavio Physical Review Letters.
„Otkrili smo da se lom širi sa slobodne površine materijala, počevši od elastične nestabilnosti koja narušava simetriju objekta. Zatim se ruptura drastično proširuje sa zamršenom mrežom pukotina koje se šire poput fenomena turbulencije sličan onome što posmatramo. u tečnostima, kao tokom formiranja vorteksa“, objašnjava Paskuale Ciarletta iz MOKS laboratorije, odeljenja za matematiku na Politehničkom fakultetu u Milanu.
Ovo otkriće stimuliše značajne primene u različitim tehnološkim sektorima. Na primer, u proizvodnji mikro i nano uređaja, gde materijali moraju da budu izuzetno otporni i bez defekata.
Razumevanje načina na koji nastaju pukotine može dovesti do dizajniranja robusnijih i izdržljivijih materijala.
U oblasti potrošačke elektronike, ovo bi moglo dovesti do stvaranja uređaja kao što su pametni telefoni, tableti i laptopi sa ekranima koji bolje podnose udarce i padove, čime se smanjuje učestalost popravki i zamene. U medicinskom sektoru, implantabilni uređaji kao što su pejsmejkeri i proteze mogli bi imati koristi od sigurnijih i dugotrajnijih materijala, kritično poboljšavajući zdravlje pacijenata. U vazduhoplovnoj industriji, razumevanje i sprečavanje lomova materijala može dovesti do robusnijih i pouzdanijih struktura, smanjujući rizike povezane sa svemirskim i vazdušnim putovanjima.
„Rezultati ovog istraživanja ne samo da otvaraju put budućim studijama koje imaju za cilj razvoj materijala sa neviđenim mehaničkim svojstvima, već imaju i pozitivan uticaj na životnu sredinu smanjenjem potrebe za čestim zamenama proizvoda i smanjenjem otpada. Ovo može doprineti održivijoj proizvodnji i više efikasno korišćenje prirodnih resursa“, zaključuje Davide Riccobelli sa Katedre za matematiku Politehničkog fakulteta u Milanu.
Studiju je sproveo međunarodni tim istraživača, koji su na Politehničkom fakultetu u Milanu predvodili Riccobelli i Ciarletta, u saradnji sa Univerzitetom Sorbona, Ecole Politechnikue i ESPCI u Parizu, pokazujući da međunarodna saradnja nastavlja da igra ključnu ulogu u pomeranju granica nauka o materijalima.
