تبلیغات
نانوتکنولوژی - عدم مقاومت نانوبلورها در برابر تغییر شکل
پنجشنبه 3 اسفند 1391  03:01 ب.ظ    ویرایش: - -
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

استفاده از نانوبلورها به عنوان لایه محافظ در توربین‌ها و موتورهای جت توجه محققان را به خود معطوف کرده است. دلیل این امر آن است که خواص مکانیکی این توربین‌ها نظیر مقاومت در برابر فشار با اعمال ترکیبات نانوبلوری بهبود می‌یابد. شبیه سازی‌های اخیر نشان می‌دهد که این نانوبلورها نمی‌توانند سطح را در برابر آسیب و نقص محافظت کنند.

استفاده از نانوبلورها به‌عنوان لایه محافظ در توربین‌ها و موتورهای جت توجه محققان را به خود معطوف کرده است. دلیل این امر آن است که خواص مکانیکی این توربین‌ها نظیر مقاومت در برابر فشار با اعمال ترکیبات نانوبلوری بهبود می‌یابد. شبیه سازی‌های اخیر نشان می‌دهد که این نانوبلورها نمی‌توانند سطح را در برابر آسیب و نقص محافظت کنند.

پژوهشگران آزمایشگاه ملی لورنس با همکاری یک تیم تحقیقاتی بین رشته‌ای از موسسات مختلف نشان دادند که بلورهای نیکل در صورتی که در معرض فشار قرار گیرند دچار تغییر شکل می‌شوند حتی اگر ابعاد آنها تا مقیاس چند نانومتری کوچک شود. این آزمایشات با تجهیزات اشعه ایکس، فرابنفش و منبع نور پیشرفته (ALS) انجام شده است که در نهایت مشخص شد ذرات نانومتری در صورت اعمال فشار تغییر شکل می‌دهند. 
filereader.php?p1=main_9d6be7a965e8692cd
بین چن از محققان این پروژه می‌گوید ما نمی‌توانیم از نقش تغییر شکل پلاستیکی و نقص ساختاری در هنگام اعمال فشار خارجی چشم پوشی کنیم. نتایج کار ما ثابت می‌کند که مقدار تغییر شکل پلاستیکی در نانوبلورهای کوچک بیشتر از آن چیزی است که پیش از این پیش بینی می‌شد. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Texture of Nanocrystalline Nickel: Probing the Lower Size Limit of Dislocation Activity در نشریه Science به چاپ رسیده است.

تغییر شکل پلاستیکی نوعی تغییر دائمی ساختاری است که در نتیجه فشار ایجاد می‌شود. این تغییر شکل در صورت وجود نقص ساختاری افزایش می‌یابد. بیشتر مواد از بلورهای کوچکی به‌نام "دانه" تشکیل شده‌اند که آن چه که در مرز این دانه‌ها اتفاق می‌افتد در خواص مواد تاثیر شگرفی دارد. شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و آنالیز میکروسکوپ الکترونی نشان می‌دهد که تغییر شکل ساختاری که در اثر وجود نقص ایجاد می‌شود با کوچک شدن ابعاد دانه به زیر 10 نانومتر غیرفعال می‌شود. با این حال هنوز سوالات زیادی در این حوزه وجود دارد برای مثال آیا با کوچک‌تر شدن ذرات هنوز تغییر شکل بوجود می‌آید؟ چه مقدار فشار می‌تواند روی این بلورها تاثیرگذار باشد؟

برای پاسخ‌دهی به این سوالات، چن و همکارانش از ALS و پراش اشعه ایکس استفاده کردند. آنها نمونه‌هایی با دانه‌هایی به ابعاد 500، 20 و 3 نانومتر را مورد بررسی قرار دادند. اعمال فشار روی این نمونه‌ها نشان داد که با کوچک‌شدن ابعاد دانه‌ها هنوز تغییر ساختار در نمونه‌ها دیده می‌شود.

   


نظرات()   

نانوتکنولوژی