Metaalglazen zijn een klasse materialen die de atomaire orde van kristallen op lange afstand missen. Ze worden doorgaans gevormd door het snel blussen van een vloeibaar metaal, waardoor wordt voorkomen dat de atomen zichzelf in een regelmatige roosterstructuur rangschikken. Metaalglazen zijn vaak sterker en elastischer dan kristallijne metalen, maar ze zijn ook brosser.

Een van de uitdagingen bij het begrijpen van de mechanische eigenschappen van metaalglas is dat hun atomaire structuur zeer complex is. Ze bevatten een verscheidenheid aan defecten, zoals eilandjes van kristallijn materiaal op nanoschaal. Deze eilanden kunnen de eigenschappen van het materiaal op een aantal manieren beïnvloeden, waaronder de sterkte, ductiliteit en taaiheid.

In een recent onderzoek gebruikten onderzoekers een combinatie van experimentele technieken en computersimulaties om te onderzoeken hoe eilanden op nanoschaal reageren onder spanning in metallisch glas. Ze ontdekten dat de eilanden verschillende transformaties kunnen ondergaan, waaronder:

* Elastische vervorming: De eilanden kunnen elastisch vervormen, wat betekent dat ze terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm wanneer de spanning wordt weggenomen.

* Plastische vervorming: De eilanden kunnen ook plastisch vervormen, wat betekent dat ze blijvende vormveranderingen ondergaan als de spanning wordt weggenomen.

* Fractuur: Ook kunnen de eilanden breken, een proces dat leidt tot scheurvorming in het materiaal.

De onderzoekers ontdekten dat het type transformatie dat optreedt afhankelijk is van de grootte, vorm en oriëntatie van de eilanden, evenals van de temperatuur en de reksnelheid. Hun bevindingen bieden nieuwe inzichten in de mechanische eigenschappen van metaalglas en kunnen helpen het ontwerp van deze materialen voor een verscheidenheid aan toepassingen te verbeteren.

Toepassingen van metaalglas

Metaalbrillen hebben een aantal mogelijke toepassingen, waaronder:

* Structurele materialen met hoge sterkte: Metaalglas kan worden gebruikt om constructiematerialen met hoge sterkte te maken die lichter en corrosiebestendiger zijn dan traditionele metalen.

* Elektronische apparaten: Metaalbrillen kunnen worden gebruikt om elektronische apparaten te maken die flexibeler en beter bestand zijn tegen beschadiging dan traditionele materialen.

* Biomedische implantaten: Metaalbrillen kunnen worden gebruikt om biomedische implantaten te maken die biocompatibeler en duurzamer zijn dan traditionele materialen.

De potentiële toepassingen van metaalglas worden nog steeds onderzocht en er wordt verwacht dat deze materialen in de toekomst een steeds belangrijkere rol zullen spelen op verschillende gebieden.