抗损伤：新理论解开抗断裂性的秘密
2024-08-06 11:01:18 - 媒体滚动
米兰理工大学数学系MOX实验室的PasqualeCiarletta解释说：“我们已经发现，断裂是从材料的自由表面传播的，从破坏物体对称性的弹性不稳定性开始。然后，破裂急剧扩展，形成一个错综复杂的裂纹网络，像湍流现象一样蔓延，类似于我们在流体中观察到的，就像在涡流形成过程中一样。”
这一发现激发了各个技术领域的重大应用。例如，在微纳米器件的生产中，材料需要具有极强的抵抗力和无缺陷。了解裂纹的形成方式可以设计出更坚固耐用的材料。在消费电子领域，这可能会让智能手机、平板电脑和笔记本电脑等设备的屏幕能够更好地承受冲击和跌落，从而减少维修和更换的频率。在医疗领域，心脏起搏器和假肢等植入式设备可以使用更安全、更耐用的材料并从中受益，从而极大地改善患者的健康状况。
在航空航天工业中，了解和预防材料断裂可以使结构更加坚固可靠，从而降低太空和航空旅行的风险。这项研究结果不仅为未来的研究铺平了道路，开发具有前所未有的机械性能的材料，而且通过减少频繁更换产品的需求和减少浪费，对环境产生了积极的影响。这有助于实现更可持续的生产和更有效地利用自然资源。
该研究由米兰理工大学的一个国际研究团队领导，与索邦大学、巴黎综合理工学院和巴黎ESPCI合作研究，多方合作表明国际合作在推动材料科学的界限方面继续发挥着至关重要的作用。（航柯）