कांच की सामग्री के एंटी-एजिंग अनुसंधान में नई प्रगति

हाल ही में, इंस्टीट्यूट ऑफ मैकेनिक्स ऑफ द चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज ने कांच की सामग्री के एंटी-एजिंग में नई प्रगति करने के लिए घर और विदेश में शोधकर्ताओं के साथ सहयोग किया है, और पहली बार प्रयोगात्मक रूप से एक अल्ट्रा-फास्ट समय पैमाने में एक विशिष्ट धातु कांच की अत्यंत युवा संरचना का एहसास हुआ। संबंधित परिणामों को शॉक संपीड़न द्वारा मेटालिक ग्लास के अल्ट्राफास्ट एक्सट्रीम कायाकल्प, विज्ञान एडवांस (विज्ञान एडवांस 5: ईएएवी 6249 (2019)) में प्रकाशित किया गया है।

मेटास्टेबल ग्लास सामग्री में थर्मोडायनामिक संतुलन राज्य के लिए सहज उम्र बढ़ने की प्रवृत्ति होती है, और साथ ही, यह भौतिक गुणों के बिगड़ने के साथ होता है। हालांकि, बाहरी ऊर्जा के इनपुट के माध्यम से, उम्र बढ़ने का ग्लास सामग्री संरचना (कायाकल्प) को फिर से जीवंत कर सकती है। एक ओर यह एंटी-एजिंग प्रक्रिया कांच के जटिल गतिशील व्यवहार की बुनियादी समझ में योगदान देती है, दूसरी ओर यह कांच सामग्री के इंजीनियरिंग अनुप्रयोग के लिए भी अनुकूल है। हाल के वर्षों में, व्यापक अनुप्रयोग संभावनाओं के साथ धातु के कांच की सामग्री के लिए, सामग्री के यांत्रिक और भौतिक गुणों को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करने के लिए गैर-एफाइन विरूपण पर आधारित संरचनात्मक कायाकल्प विधियों की एक श्रृंखला प्रस्तावित की गई है। हालांकि, पिछले सभी कायाकल्प विधियां कम तनाव के स्तर पर काम करती हैं और पर्याप्त रूप से लंबे समय के पैमाने की आवश्यकता होती है, और इसलिए बड़ी सीमाएं हैं।

लाइट गैस गन डिवाइस के दोहरे-लक्ष्य प्लेट इम्पैक्ट टेक्नोलॉजी पर आधारित शोधकर्ताओं ने महसूस किया कि विशिष्ट ज़िरकोनियम-आधारित मेटालिक ग्लास लगभग 365 नैनोसेकंड में उच्च स्तर पर कायाकल्प कर दिया गया (किसी व्यक्ति को एक आंख को झपकी लेने के लिए समय का एक मिलियन हिस्सा)। थैलीपी बेहद अव्यवस्थित है। इस तकनीक की चुनौती कई जीपीए-स्तरीय एकल-पल्स लोडिंग और क्षणिक स्वचालित अनलोडिंग को धातु के ग्लास पर लागू करना है, ताकि कतरनी बैंड और स्पैलेशन जैसी सामग्रियों की गतिशील विफलता से बचा जा सके; एक ही समय में, फ्लायर की प्रभाव गति को नियंत्रित करके, धातु विभिन्न स्तरों पर ग्लास "फ्रीज" के तेजी से कायाकल्प।

शोधकर्ताओं ने थर्मोडायनामिक्स, मल्टी-स्केल संरचना और फोनन डायनेमिक्स "बोस पीक" के दृष्टिकोण से धातु के ग्लास के अल्ट्रा-फास्ट कायाकल्प प्रक्रिया पर एक व्यापक अध्ययन किया है, यह खुलासा करते हुए कि ग्लास संरचना का कायाकल्प नैनो-स्केल क्लस्टर्स से आता है। "कतरनी संक्रमण" मोड से प्रेरित नि: शुल्क वॉल्यूम। इस भौतिक तंत्र के आधार पर, एक आयामहीन डेबोरा नंबर को परिभाषित किया गया है, जो धातु के ग्लास के अल्ट्रा-फास्ट कायाकल्प के समय के पैमाने की संभावना को बताता है। इस काम ने परिमाण के कम से कम 10 आदेशों द्वारा धातु के ग्लास संरचनाओं के कायाकल्प के लिए समय के पैमाने को बढ़ाया है, इस प्रकार की सामग्री के अनुप्रयोग क्षेत्रों का विस्तार किया, और लोगों की कांच के अल्ट्राफास्ट गतिशीलता की समझ को गहरा किया।