Impacto de las pequeñas grietas


   


Impacto de las pequeñas grietas.

impacto pequeñas grietasSegún 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.


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