Ilmuwan di Jepang menemukan bagaimana gerakan atom dalam kaca mengurangi tekanan internal, sehingga membuatnya lebih tahan lama.
(Foto Ilustrasi: rawpixel.com/Freepik)ngarahNyaho - Penemuan terbaru para peneliti di Universitas Tohoku, Jepang, telah memberikan wawasan tentang bagaimana kaca menahan pecah, yang berpotensi membuka jalan bagi material yang sangat tahan lama dan tahan pecah.
Terobosan ini memiliki implikasi yang luas bagi industri yang terkait dengan kaca. Hasil temuan tersebut dipublikasikan dalam jurnal Acta Maeterialia pada 2 Desember 2024.
“Kaca, meskipun kuat, rentan pecah saat tekanan melebihi toleransinya, tetapi yang menarik, pergerakan atom dan molekul dalam kaca dapat meredakan tekanan internal, sehingga material lebih tahan terhadap retakan,” kata Makina Saito.
“Meskipun kita tahu bahwa beberapa atom ‘melompat’ ke ruang kosong di dekatnya, bagaimana proses ini mengurangi tekanan telah lama menjadi misteri,” tambah profesor di Sekolah Pascasarjana Sains Universitas Tohoku itu.
Saito pun melakukan penelitian bersama rekan-rekannya, yang terdiri dari para peneliti dari Universitas Kyoto, Universitas Shimane, Institut Nasional Ilmu Material, dan Institut Penelitian Radiasi Sinkrotron Jepang.
Mereka berhasil mengungkap mekanisme relaksasi tekanan yang sebelumnya tidak diketahui dalam kaca ionik, sebuah sistem model kaca.
Penelitian mereka menggunakan eksperimen radiasi sinkrotron canggih dan simulasi komputer untuk mengamati gerakan atom dalam kaca pada skala waktu nanodetik hingga mikrodetik.
Tim menemukan bahwa ketika beberapa atom dalam kaca ‘melompat’ ke ruang kosong di dekatnya, kelompok atom di sekitarnya perlahan bergerak bersama untuk mengisi kekosongan tersebut.
Interaksi lompatan atom dan gerakan kolektif ini mengurangi tekanan internal, melindungi kaca dari pecah di bawah gaya eksternal.
“Hasil kami memiliki implikasi yang luas untuk industri seperti elektronik konsumen, konstruksi, dan manufaktur otomotif, di mana kaca antipecah sangat penting,” tambah Saito.
Ke depannya, tim peneliti berencana untuk meneliti apakah mekanisme atom serupa beroperasi pada jenis kaca lainnya.
Tujuan akhir mereka adalah untuk menetapkan pedoman universal untuk merancang kaca dengan ketahanan benturan yang unggul, yang dapat merevolusi aplikasi yang membutuhkan material tahan lama. |
Sumber: Scitech Daily
إرسال تعليق