I ricercatori dell’Università di Tohoku hanno fatto una scoperta rivoluzionaria riguardo ai movimenti atomici nel vetro che influenzano la sua resistenza allo stress interno, rendendolo più resistente alla rottura. Questo studio potrebbe aprire la strada a materiali altamente durevoli e resistenti agli urti, con implicazioni significative per diverse industrie legate al vetro.
Il vetro, sebbene notoriamente fragile, può diventare più resistente alla rottura grazie al movimento degli atomi e delle molecole al suo interno, come spiega il professor Makina Saito dell’Università di Tohoku. Questo fenomeno di rilassamento dello stress interno è stato a lungo un enigma, ma grazie alle tecniche avanzate impiegate dalla ricerca, ora è stato svelato.
Lo studio condotto in collaborazione con ricercatori di varie istituzioni giapponesi ha rivelato un meccanismo precedentemente sconosciuto di rilassamento dello stress nel vetro ionico, un modello di vetro utilizzato per le indagini. Attraverso esperimenti di radiazione di sincrotrone e simulazioni al computer, è emerso che il movimento degli atomi nel vetro, che avviene su una scala temporale da nanosecondi a microsecondi, contribuisce a ridurre lo stress interno.
Il team di ricerca ha osservato che quando alcuni atomi nel vetro si spostano in spazi vuoti vicini, i gruppi di atomi circostanti si muovono insieme per riempire il vuoto, creando un effetto sinergico che protegge il vetro dalla rottura sotto stress esterno. Questa scoperta potrebbe avere un impatto significativo su settori come l’elettronica di consumo, l’edilizia e l’industria automobilistica, dove la resistenza del vetro è fondamentale.
Guardando al futuro, il team di ricerca si propone di esplorare se meccanismi simili operano in altri tipi di vetro, con l’obiettivo di sviluppare linee guida universali per la progettazione di vetri più resistenti agli urti. Questo potrebbe portare a una rivoluzione nelle applicazioni che richiedono materiali durevoli e affidabili.
La ricerca, pubblicata sulla rivista Acta Materialia il 2 dicembre 2024, ha come riferimento lo studio “Scoperta di movimenti collettivi non saltanti che portano al processo di rilassamento dello stress di Johari Goldstein nel vetro ionico modello” condotto da Makina Saito e il suo team di ricercatori.
Links:
