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适当条件下液体也可能产生裂纹

逍遥摘要:你能相信吗?液体居然也会产生裂纹!来自丹麦科技大学和美国卓克索大学的研究团队做出的一项新研究,证实了液体中的裂缝不仅真的存在,而且和固体材料中裂缝的产生和扩展有着相似的性质。该团队通过高速摄像机记录了整个实验过程。让我们一起来见证这一看似不合逻辑的真相吧!

适当条件下液体也可能产生裂纹

由丹麦科技大学(Technical University of Denmark)和美国卓克索大学(Drexel University)的研究人员组成的一个小型研究团队发现,在适当的条件下,液体也可能产生裂纹。在发表于Physical Review Letters期刊上的论文中,该团队阐述了他们的实验过程,他们认为该发现将来可能被应用在工业领域。

为了解固体材料中的裂缝是如何产生以及如何阻止其产生,人们进行了大量的研究。通过这些研究,能使材料能更好地满足人们的需求,并且在某些场合下,如用于飞机组件时,也更加安全。但是至今为止,有关液体中的裂缝的研究进行的比较少,部分原因是液体看上去并不存在裂缝。但是,该团队所做的这项新的研究,证实了液体中的裂缝不仅真的存在,而且和固体材料中裂缝的产生和扩展有着相似的性质。

为了更多地了解液体中的裂缝,研究人员使用了在室温下表现出液体性质的高分子聚合物进行实验。例如,在充足的时间下,该聚合物能够向下流动。为验证该聚合物是否发生断裂,该团队将其置于管道中,然后通过拉伸将其分离,整个过程都由高速摄像机进行拍摄。视频显示,当快速地施加足够的作用力时,材料被拉伸到断裂点,确实产生了裂缝,并且裂纹在该聚合物中的扩展方式和在固体材料中十分相似。 然而,研究人员同时也发现了一个最大的不同之处,在这种聚合物材料中,同时产生了不止一条裂纹。该团队认为,这表明与大多数固体材料的情况不同,液体中的初始裂纹不是基于“最薄弱的环节”产生的。相反,这些裂纹的产生似乎是基于材料的动力学状态,这进一步表明此类裂纹具有重现性。另外,研究人员发现这种液体能够承受相对于自身大小而言巨大的应变,在某些情况下甚至超过25%。

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