कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन वैज्ञानिकों ने स्लिप बैंडिंग के पीछे यांत्रिकी को नियंत्रित करने वाले एक लंबे समय से मॉडल पर विस्तार किया है, एक प्रक्रिया जो संपीड़न के तहत धातुओं में तनाव के निशान पैदा करती है, ऊर्जा प्रणालियों, अंतरिक्ष अन्वेषण और परमाणु अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण उन्नत सामग्री के व्यवहार की एक नई समझ प्राप्त करती है।
हाल ही में प्रकाशित एक पेपर में प्रकृति संचारयूसी इरविन के शमूली स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में शोधकर्ताओं ने विस्तारित स्लिप बैंड की खोज की रिपोर्ट की – एक खोज जो 1950 के दशक में विकसित क्लासिक मॉडल को भौतिकविदों चार्ल्स फ्रैंक और थॉर्नटन द्वारा विकसित की गई थी। जबकि फ्रैंक-रीड थ्योरी ने सक्रिय स्रोतों पर निरंतर अव्यवस्था गुणा करने के लिए स्लिप बैंड के गठन की विशेषता है, यूसी इरविन टीम ने पाया कि विस्तारित स्लिप बैंड स्रोत निष्क्रियता से निकलते हैं, इसके बाद नए अव्यवस्था स्रोतों के गतिशील सक्रियण के बाद।
यूसी इरविन शोधकर्ताओं द्वारा परमाणु पैमाने पर विस्तारित स्लिप बैंड में परिणाम जो प्रक्रिया देखी गई थी, क्योंकि उन्होंने क्रोमियम, कोबाल्ट और निकल के एक मिश्र धातु के माइक्रोप्रिलर पर यांत्रिक संपीड़न का प्रदर्शन किया था, जो हाल ही में पृथ्वी पर सबसे कठिन सामग्रियों में से पाया गया था। यूसी इरविन मटेरियल रिसर्च इंस्टीट्यूट और बड़े पैमाने पर एटमिस्टिक मॉडलिंग द्वारा संभव किए गए स्कैनिंग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, टीम सीमित स्लिप बैंड को एक पतली ग्लाइड ज़ोन के रूप में न्यूनतम दोषों और विस्तारित स्लिप बैंड के रूप में देखने में सक्षम थी, जिसमें प्लानर दोषों के उच्च घनत्व के साथ विस्तारित स्लिप बैंड था।
मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के यूसी इरविन एसोसिएट प्रोफेसर के संगत लेखक पेंगुई काओ ने कहा, “मौलिक स्तर पर स्लिप बैंड के गठन की पूर्ण गतिशीलता को 70 से अधिक वर्षों से अधिक नहीं समझा गया था क्योंकि फ्रैंक-रीड थ्योरी विकसित किया गया था।” “परमाणु और नैनोमीटर तराजू पर इन प्रक्रियाओं को पकड़ने की हमारी क्षमता उन्नत संरचनात्मक सामग्रियों में सामूहिक अव्यवस्था गति और सूक्ष्म विरूपण अस्थिरता में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करती है।”
उन्होंने कहा कि विरूपण बैंडिंग, जहां तनाव स्थानीय क्षेत्रों में केंद्रित है, कई मानव-निर्मित और प्राकृतिक पदार्थों और प्रणालियों में आम है, जिसमें क्रिस्टलीय ठोस, धातु, दानेदार मीडिया और यहां तक कि संपीड़ित तनाव के तहत भूगर्भिक दोष भी शामिल हैं।
“नए, उन्नत ‘सुपरमेट्रियल्स’ जैसे कि क्रोनोई मिश्र धातु के आगमन के साथ, उनके व्यवहार की गहरी समझ पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है,” काओ ने कहा। “यह मूलभूत ज्ञान ऊर्जा और एयरोस्पेस क्षेत्रों में चरम वातावरण के लिए उन्नत सामग्रियों की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए अनुरूप और पूर्वानुमानित यांत्रिक गुणों के साथ सामग्रियों की खोज में तेजी लाएगा।”
इस परियोजना में शामिल होने के कारण यूसी इरविन के मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग विभाग और सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग में स्नातक छात्र, अनुसंधान विशेषज्ञ और अन्य प्रोफेसर थे। अनुसंधान के लिए फंडिंग अमेरिकी ऊर्जा विभाग, यूसी इरविन और नेशनल साइंस फाउंडेशन (यूसी इरविन सेंटर फॉर कॉम्प्लेक्स एंड एक्टिव मैटेरियल्स) द्वारा प्रदान की गई थी।
