Glasachtige materialen worden in een grote verscheidenheid aan toepassingen gebruikt, van ramen en flessen tot elektronische apparaten en medische implantaten. Ondanks hun wijdverbreide gebruik is het mechanische gedrag van glasachtige materialen echter nog steeds niet volledig begrepen. Dit is gedeeltelijk te wijten aan het feit dat glasachtige materialen doorgaans bros zijn, wat betekent dat ze breken zonder enige significante plastische vervorming.

Onlangs hebben onderzoekers van de University of California, Berkeley enige vooruitgang geboekt bij het begrijpen van het mechanische gedrag van glasachtige materialen. Ze bestudeerden het falen van verschillende glasachtige materialen, waaronder metalen, keramiek en polymeren. Ze ontdekten dat deze materialen allemaal enkele overeenkomsten vertonen in de manier waarop ze falen.

De onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat het falen van glasachtige materialen vaak wordt voorafgegaan door de vorming van microscopisch kleine scheurtjes. Deze scheuren groeien vervolgens en vloeien samen, wat uiteindelijk leidt tot het falen van het materiaal. De onderzoekers ontdekten ook dat de sterkte van een glasachtig materiaal omgekeerd evenredig is met de grootte van de microscopisch kleine scheurtjes.

Deze bevindingen bieden nieuwe inzichten in het mechanische gedrag van glasachtige materialen. Ze kunnen ook leiden tot de ontwikkeling van nieuwe manieren om de sterkte en taaiheid van deze materialen te verbeteren.

Hier zijn enkele aanvullende details over het onderzoek:

* De onderzoekers gebruikten verschillende technieken om het falen van glasachtige materialen te bestuderen, waaronder microscopie, spectroscopie en mechanisch testen.

* Ze ontdekten dat de grootte van de microscopisch kleine scheurtjes die aan een defect voorafgaan doorgaans in de orde van enkele nanometers ligt.

* De sterkte van een glasachtig materiaal is omgekeerd evenredig met de vierkantswortel van de grootte van de microscopisch kleine scheurtjes.

* De bevindingen van het onderzoek zouden kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe manieren om de sterkte en taaiheid van glasachtige materialen te verbeteren.

Dit onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Science.