Crédito:Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia
O Grupo de Nanofísica de Óxido ICN2, liderado pelo ICREA Prof. Gustau Catalán, foi publicado em Cartas de revisão física Como as, devido à flexoeletricidade, rachaduras em ferroelétricos (materiais polares comutáveis) se propagam mais facilmente na direção polar do que na direção oposta.
A física da fratura é um campo central de estudo na ciência dos materiais. No caso de materiais piezoelétricos, devido à sua capacidade de gerar deformações se submetido a uma tensão e vice-versa, as microfissuras são rotineiras e encurtam a vida útil dos dispositivos em que são usados. Os pesquisadores, portanto, procuram maneiras de prevenir as fraturas, embora às vezes também possam ser usados a nosso favor. Por exemplo, cracking controlado foi proposto como um mecanismo para nanopadronização de dispositivos.
As frentes de fratura concentram a deformação máxima que um sólido pode suportar, portanto, a flexoeletricidade (polarização induzida por gradientes de deformação) desempenha um papel fundamental. Um estudo recente publicado em Cartas de revisão física mostra que a flexoeletricidade gerada por crack age para facilitar ou dificultar a propagação de crack, dependendo do eixo de polarização do material.
Este estudo tem várias implicações importantes. É o primeiro a demonstrar experimentalmente que a fratura do cristal não é simétrica:as rachaduras que viajam na direção polar são mensuravelmente mais longas do que aquelas que se deslocam contra. Segundo, uma vez que a polaridade de um ferroelétrico pode ser trocada por voltagem, a tensão pode servir como uma ferramenta para gerenciar a propagação de rachaduras em materiais polares, seja para mitigar a fadiga (o enfraquecimento e subsequente quebra do material), ou para promover esquemas de padronização baseados em fratura.