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Impacto de las pequeñas grietas.
Según sea el comportamiento del material, así se validan las teorías clásicas
sobre la dinámica de las grietas, pues estas sólo son válidas en un pequeño
rango del comportamiento de los
materiales.
Según nuevos estudios se obtienen grandes avances con relación a la comprensión
de la manera en que se propagan las grietas, en los distintos materiales
quebradizos, y esta nueva teoría ayuda a poder explicar las observaciones
experimentales e informáticas.
Se ha demostrado según anteriores estudios, que las grietas
comienzan de forma lenta, originando un corte recto y limpio en una superficie
plana como un espejo. Al momento que la grieta adquiere velocidad, se va
produciendo un giro, que causa una superficie crecientemente rugosa, de forma
desigual, que termina en una bifurcación. Aunque parezca sorprendente, este es
un fenómeno que sucede en diversos materiales quebradizos, en los que se
encuentra el vidrio, cerámicas, polímeros y semiconductores, aunque todavía se
desconocen parte de los procesos físicos involucrados en dicho fenómeno.
El investigador principal del Grupo de Modelación Mecánica
Atómica en el Departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental del MIT, Markus
J. Buehler, y Huajian Gao, del Instituto Max Planck para la Investigación de los
Metales en Stuttgart, Alemania, y ahora en la Universidad de Brown, realizaron
la simulación de la acción de los átomos para así estudiar el comportamiento de
los materiales bajo ciertas condiciones extremas. Emplearon sofisticadas
simulaciones de dinámica molecular, por lo que han desvelado los procesos
físicos de las grietas, y crearon una nueva teoría sobre la forma en que se
propagan las grietas en los materiales quebradizos.
Los investigadores descubrieron, que se necesita pensar en la
conducta del material, al igual que en un comportamiento hiperelástico, lo que
quiere decir que los enlaces atómicos se encuentran cerca del punto de ruptura.
La hiperelasticidad surge de los átomos, y su reciprocidad según las leyes de la
mecánica cuántica, lo cual se ha dejado de lado en las teorías existentes sobre
las fracturas, según dice Buehler. Según sus experimentos, ésta seria la clave
para resolver observaciones experimentales en las fracturas dinámicas. [ Equipo
arquitectura y construcción de
ARQHYS.com ].
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