Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Физики поставили рекорд статического давления

12.08.2011 Hi-tech

Интернациональная несколько физиков при участии экспертов из Балтийского федерального университета (Калининград) добилась рекордных показателей статического давления — более чем одного триллиона паскалей либо десяти миллионов воздухов. Это давление равносильно оказываемому десятью Эйфелевыми башнями, стоящими на кончике пальца и втрое превышает давление в центре Почвы. Ключом к рекорду стал новый материал с очень высокими механическими чертями.

Изучение размещено в издании Science, коротко о нем информирует Pro Physik.

Для таких больших давлений авторы применяли двухступенчатую алмазную наковальню. В ней между двумя сжимаемыми бриллиантами ученые поместили шарики из нанокристаллического бриллианта. Последний владел очень высоким пределом текучести — 460 гигапаскаль, в тысячу раз превышающим таковой показатель у стали. Как отмечают физики, достигнуть таких черт удалось благодаря малому размеру зерен наноалмазов.

Авторы добились диаметра кристаллитов от 2 до 15 нанометров. 

Микрофотография шарика из наноалмазов.Физики поставили рекорд статического давления Natalia Dubrovinskaia et al. / Science, 2016

Чтобы зафиксировать давление, развиваемое в наковальне с нанокристаллическими бриллиантами, физики воспользовались синхротронным излучением. Посредством излучения авторы определяли как деформировалась кристаллическая решетка тестового примера (в этом случае золотой пластинки) и пересчитывали эту деформацию в давление. Опыт был повторен в трех разных синхротронных центрах. 

Наковальня, по словам ученых, обеспечила давление в 10,65 миллиона воздухов — это подтверждает рентгеновская дифракция. Дифракционные эти накапливались в течение 120 секунд. Раньше такие давления были доступны только в импульсном режиме — к примеру, посредством лазерных либо взрывных действий.

Схема двухступенчатой алмазной ячейки. Изображение: DESY / Elena Bykova

Физики обращают внимание на то, что предел текучести не смотря на то, что и связан с большим давлением в наковальне, не равен ему. Так, классические опыты с монокристаллическими бриллиантами разрешают развивать давления впредь до 4,5 миллионов воздухов, не смотря на то, что сами бриллианты владеют пределом текучести до 140 гигапаскаль (1,4 атмосферы). 

Предел текучести — одна из механических черт материалов. Она отражает то, как изменяются деформации при росте давления. При маленьких давлениях трудится «школьный» закон Гука — с ростом нагрузки размеры объектов изменяются линейно. После этого появляется плато — маленькой рост давления ведет к большим деформациям.

Давление, при котором отмечается изгиб графика и имеется предел текучести. Следующий предел — предел прочности, по окончании которого наступает разрушение материала.

Подобные давления разрешают изучить поведение материалов в экстремальных условиях. Выясняется, вещества наряду с этим смогут существенно изменять собственные свойства: натрий, обычный металл, делается прозрачным диэлектриком при двух миллионах воздухов, сероводород  бьет рекорды сверхпроводимости, а графит преобразовывается в лонсдейлит. Прошлый рекорд — 7,7 миллионов воздухов — вынудил внутренние электронные оболочки осмия взаимодействовать с внешними. 

Создатель: Владимир Королёв

Случайные записи:

Давление твердых тел , жидкостей и газов. Физика. 7 класс


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,