El acero perlítico, o perlita, es uno de los materiales más fuertes del mundo y se puede fabricar en alambres finos y largos. La resistencia de la perlita le permite sostener un peso muy pesado, sin embargo, lo que lo hace especial es su capacidad para estirarse yse contrae sin romperse ductilidad. La ductilidad es importante para la construcción de puentes, ya que incluso si un material es lo suficientemente fuerte como para soportar un gran peso, puede romperse cuando se somete a estiramiento si no es lo suficientemente dúctil. Es por eso que las estructuras hechas de concreto aún puedencolapso durante terremotos violentos. Pearlita se usa para puentes colgantes para ayudarlos a resistir fuertes sacudidas mientras soportan un peso pesado.
Pearlita está hecha de nanocapas alternas de cementita y ferrita. La cementita ayuda a fortalecerla, mientras que la ferrita la hace dúctil. Sin embargo, hasta ahora los investigadores no sabían exactamente cómo trabajaron juntos para darle a la perlita su calidad especial, omejor aún, cómo controlar su trabajo conjunto para diseñar un material aún mejor.
Investigadores de la Universidad de Kanazawa descubrieron que las interrupciones o dislocaciones en la disposición de los átomos a lo largo de la interfaz entre una cemento y una capa de ferrita protegen a la cemento de fracturas por estiramiento o compresión. Su estudio fue publicado el mes pasado en la revista Acta Materialia .
"El espacio entre las dislocaciones en una interfaz de cemento y ferrita determina cómo viaja la deformación a través de las nanocapas", dicen los autores. "Manipular la estructura de la dislocación y la distancia entre las dislocaciones puede controlar la ductilidad de la perlita".
Los investigadores utilizaron simulaciones por computadora para ver cómo un cable de perlita se deformaría con dislocaciones de diferentes orientaciones y diferentes distancias entre ellas a lo largo de la interfaz ferrita-cemento. Encontraron que las estructuras y distancias particulares de dislocación podrían evitar que se formen grietas o se extiendan por toda la cemento.capa.
"Aumentar la ductilidad de la perlita significa que puede resistir más tensión de corte sin romperse ni romperse", dicen los autores. Esto puede conducir a una nueva generación de materiales para la construcción de edificios y puentes que pueden resistir terremotos más fuertes.
Los investigadores creen que manipular las dislocaciones que consisten en grupos enteros de átomos podría ser una técnica general para mejorar no solo la ductilidad sino también otras propiedades de los materiales para satisfacer necesidades particulares de ingeniería y construcción.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kanazawa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :