Interrumpiendo deliberadamente el orden de los materiales, introduciendo diferentes átomos en el metal o nanopartículas en los cristales líquidos, podemos inducir nuevas cualidades. Por ejemplo, aleaciones metálicas como el duraluminio, que se compone de un 95% de aluminio y un 5% de cobre., son generalmente más duros que los metales puros. Esto se debe a una interacción elástica entre los defectos del cristal, llamados dislocaciones, y los átomos de soluto, que forman lo que se conoce como nubes de Cottrell a su alrededor. En tales nubes, la concentración deátomos de soluto es más alta que la concentración media en el material.
en un artículo publicado en EPJ E , Patrick Oswald de la École Normale Supérieure de Lyon, Francia, y Lubor Lejček de la Academia Checa de Ciencias ahora han calculado teóricamente las propiedades estáticas y dinámicas de las nubes de Cottrell, que se forman alrededor de las dislocaciones de los bordes en los cristales líquidos laminares del esmécticoUna variedad decorada con nanopartículas. Este trabajo podría ser importante, por ejemplo, en el contexto de mejorar el rendimiento lubricante de dichos cristales líquidos. Las nubes de Cottrell son difíciles de estudiar en materiales sólidos, y más aún cuando las dislocaciones están en movimiento.Este no es el caso de un cristal líquido esmectico A dopado con nanopartículas de oro donde las nubes de Cottrell son visibles bajo un simple microscopio óptico. Además, la densidad de las dislocaciones se puede controlar experimentalmente en estos materiales, lo que permite medir directamente la movilidad de las dislocaciones..
Un experimento reciente mostró que disminuye a medida que aumenta la concentración de nanopartículas. Esto conduce a un endurecimiento del material, muy similar al que se observa en las aleaciones metálicas. Cuando las dislocaciones se mueven lentamente, las nubes Cottrell de nanopartículas son arrastradas por eldislocaciones, lo que disminuye su movilidad.
En este estudio, los autores demuestran una fórmula utilizada previamente para aproximar la movilidad de las dislocaciones en presencia de nubes de Cottrell. Luego realizan una simulación numérica del problema para estudiar cómo la nube de Cottrell se erosiona cuando la dislocación se mueve a gran velocidad.
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