ENGINEERINGNET.NL - Stijve materialen breken gemakkelijker dan flexibele. Met dit simpele gegeven in gedachten, hebben fysici een manier gevonden om de breedte van een barst te voorspellen en te beheersen.
Zo'n theoretisch begrip van hoe materialen breken, is handig in bijvoorbeeld de productie van auto's en beeldschermen.
Een stijf materiaal heeft veel verbindingen en genereert een smalle breuk in een bijna rechte lijn. Een materiaal met minder verbindingen is zachter en produceert een diffuse breukregio, namelijk een barst die zelfs zo breed kan zijn als het complete sample.
In dat geval breekt het materiaal niet, dankzij zijn flexibiliteit. Om deze ontdekking te doen, hebben de fysici kunstmatige structuren(metamaterialen genaamd) gesimuleerd en gebouwd met variabele aantallen verbindingen, die op ongewone manieren breken. Ze publiceerden hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS.
Eerder publiceerde Vitelli's groep samen met het Irvine Lab een artikel in Nature Materials over het pad dat een barst, volgt terwijl het zich een weg baant door een gebogen dunne laag.
Ze ontdekten een opmerkelijke parallel met Einsteins algemene relativiteitstheorie, waarin een lichtstraal wordt gebogen door de kromming van de ruimte. In het geval van een breuk wordt het pad van de barst gebogen door de kromming van het onderliggende oppervlak.
(bron en illustratie: FOM)
