Yumşaq viskoelastik bərk cisimlər uzandıqdan sonra orijinal formasına qayıda bilən çevik materiallardır. Deformasiyaya səbəb olan unikal xüsusiyyətlərə görə, bu materiallar bəzən gözlənilməz şəkildə davrana və formasını dəyişə bilər.

Prinston Universitetinin tədqiqatçıları bu materialların dar boşluqlardan sıxıldığı zaman davranışlarını yaxından araşdıran bir araşdırma apardılar. Fiziki İcmal Məktublarında dərc olunmuş onların tapıntıları göstərir ki, yumşaq bərk cisimlərin məhdud həndəsələr vasitəsilə ekstruziyası onların səthində zamanla dərinləşən yivli naxışla xarakterizə olunan qeyri-sabitliklərin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir.

“Yumşaq bərk cisimlər həm maye, həm də bərk kimi xüsusiyyətlərə malik olan özlü-elastik materiallardır”, – məqalənin baş müəllifi Prof. Hovard Stoun izah edir.

“Mayeyə bənzər reaksiya, materialın reaksiya vermə tərzində axın xüsusiyyətinin olmasının səbəbidir. Bununla belə, materialın özü “yumşaq bərk” olaraq təsvir edilir, çünki ona kəsmə qüvvəsi tətbiq edilərsə, bir müddət deformasiya edildikdən (axan) sonra o dayanacaq və digər sırf elastik materiallarda (bərk cisimlərdə) müşahidə olunan davranışa bənzəyəcək.”

Bir-biri ilə əlaqəsi olmayan təcrübələr apararkən, Ph.D Jonghyun Hwang. Prof. Stone tərəfindən idarə olunan tələbə, yumşaq bərk maddələrin qapalı boşluqlardan ekstrüde edildiyi zaman ortaya çıxan bu yeni qeyri-sabitliyi təsadüfən aşkar etdi. Beləliklə, o, bu təəccüblü qeyri-sabitliyi daha da araşdırmaq, onların meydana gəlməsinə səbəb olan amilləri müəyyən etmək üçün yola çıxdı.

“Mən bu yeni qeyri-sabitlik fenomenini ilk dəfə təsadüfən müşahidə etdim” dedi Hwang, Ph.D. tələbə və məqalənin ilk müəllifi, Phys.org-a bildirib.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1739952431&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-unveils-extrusion-instabilities-viscoelastic-materials.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTk3Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciXV0sMF0.&dt=1739952431218&bpp=1&bdt=193&idt=23&shv=r20250213&mjsv=m202502130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739952396%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739952396%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739952396%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3626490387387&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1824&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31089911%2C95350442%2C95350549%2C31090357%2C95347432%2C95350015&oid=2&pvsid=2311453176101728&tmod=1093248940&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=26

“Müşahidə etdiyimiz fenomen dərhal diqqətimizi çəkdi, çünki nümunə yaradan qeyri-sabitliklər mühəndislik və fizika elmlərində çox aktualdır. Bu fenomeni ilk dəfə görəndə biz qeyri-sabitliyin bir çox tanınmış səbəblərdən birinin səbəb olduğunu düşündük.”

Bu son araşdırmanın əsas məqsədi Hvanqın təsadüfən müşahidə etdiyi fenomeni daha yaxşı başa düşmək idi. Bunu etmək üçün tədqiqatçılar bunu, həmçinin, sıxılma gərginlikləri ilə idarə olunduğu bilinən yumşaq bərk cisimlərdə digər tanınmış qeyri-sabitliklərin ortaya çıxması ilə də müqayisə etdilər.

” Əvvəlki işimizdən gördük ki, son dərəcə yumşaq bərk maddələr hazırlana bilər və bu yumşaq bərk maddələr qırılmadan əvvəl həddindən artıq deformasiyaya uğraya bilər” dedi Hwang.

“Biz materialımızı xarakterizə etmək üçün yumşaq materialların müxtəlif mexaniki xüsusiyyətlərini (gərginlik, deformasiya, özlülük və s.) ölçən bir reometrdən, cihazdan istifadə etdik. Ölçmələr göstərdi ki, material özlü-elastik bərk maddədir, onun material davranışı tarazlıqda bərkə bənzəyir, lakin elastik modulu ~ 100.000 dəfə daha yumşaqdır . içi boş, düz bir kanal və sonra onu kanaldan çıxarın.”

Hwang, Stone və onların həmkarı Mariana Altomare boş və düz bir kanaldan yumşaq bərki sıxdıqda, onun mayelərin necə hərəkət edəcəyi kimi, problemsiz və davamlı hərəkət etdiyini gördülər. Material elastik xüsusiyyətə malik olduğundan, hərəkət zamanı gərginlik enerjilərini saxlayır, bu da kanaldan çıxarkən deformasiyaya səbəb olur.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

“Gözlədiyimiz kimi, ekstruziya zamanı müəyyən bir nöqtədə materialın səthi deformasiyaya uğradı” dedi Hwang. “Biz materialı daha da ekstrüde etdikcə şırımlı xəndəklərin dərinləşməsini müşahidə etdik. Qeyri-sabitliyi eksperimental olaraq xarakterizə etmək üçün kanalın həndəsəsini, gel elastikliyini və ekstruziya sürətini dəyişdik. Bununla belə, ölçmələr digər səth qeyri-sabitliklərinin proqnozlaşdıracağı ilə uyğunsuzluqlar göstərdi.”

Bu sənədin tapıntıları göstərir ki, mayelər kimi, özlü elastik bərk cisimlər də məhdud kanallar vasitəsilə ekstrüde edilə bilər. Bu, yumşaq bərk maddələrin “axıcılığının” ilk eksperimental nümayişi kimi görünür.

“Biz həmçinin öyrəndik ki, bu bərk cisimlər kanalın içərisində axarkən, onlar sərbəst səthdə forma dəyişikliyinə məruz qalırlar” dedi Hwang. “Bizim işimiz fenomenin əsas aspektini müzakirə etməyə, yumşaq materiallar haqqında anlayışımızı genişləndirməyə yönəldi. Buna görə də bunun harada istifadə oluna biləcəyini dəqiq müəyyən etmək çətindir.”

Hwang, Prof. Stone və onların həmkarları tərəfindən aparılan bu son araşdırma özlü elastik materialların davranışı və onların əsas fizikası haqqında yeni fikirlər təklif edir. Gələcəkdə komandanın tapıntıları kollagen şəbəkələri və beyin toxuması kimi bioloji yumşaq bərk cisimlərin əhəmiyyətli deformasiyalara məruz qaldıqda davranışlarını tədqiq etmək üçün yeni imkanlar aça bilər.

“Biz müşahidə etdik ki, viskoelastik mayelər də bu qeyri-sabitliyi göstərir” dedi Hwang. “Buna görə də biz indi özlü elastik mayelərlə qeyri-sabitliyin xüsusiyyətlərini anlamağa çalışırıq ki, anlayışımızı daha geniş materiallar sinfinə (mayelər və bərk maddələr) genişləndirə bilək.”

Ətraflı məlumat: Jonghyun Hwang et al, Everting Soft Solids-də Səthi Frowing Instability, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.058205 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2410.14793

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

© 2025 Science X Network