Teste de compressão de TEM in situ mostrando que o deslizamento de deslocamento é responsável pela deformação plástica de um pilar de cristal único de Mg sob compressão do eixo c. (A) Célula unitária hexagonal mostrando a orientação de carregamento. (B) Curva tensão-deformação. (C) Instantâneos mostrando um aumento na densidade de deslocamento durante a compressão. A observação TEM em campo escuro é conduzida sob uma condição de dois feixes. Crédito: Ciência (2019). DOI:10.1126 / science.aaw2843
Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na China e nos EUA descobriu que amostras muito pequenas de magnésio são muito mais dúcteis do que se pensava. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve seu estudo do metal usando um microscópio eletrônico e o que eles encontraram. Gwénaëlle Proust, com a Universidade de Sydney, publicou um artigo Perspectiva sobre o trabalho realizado pela equipe no mesmo número da revista.
Enquanto os engenheiros de todo o mundo procuram maneiras de fazer carros mais eficientes, aviões e outros veículos, eles estão estudando novos, materiais mais leves. Um desses materiais, magnésio, é interessante porque é tão forte quanto o alumínio, mas 35 por cento mais leve. Até agora, o metal raramente foi usado porque é muito difícil de processar em partes. Também é muito menos resistente à corrosão. Ainda, o interesse pelo metal persiste - muitos na área acreditam que é apenas uma questão de encontrar os elementos certos para misturar com ele. Neste novo esforço, os pesquisadores relatam que descobriram que amostras muito pequenas de magnésio são mais dúcteis do que se pensava anteriormente.
A razão de o magnésio ser menos sujeito à conformidade do que outros metais dobráveis é a maneira como seus átomos se organizam. Átomos como o alumínio são dispostos em uma estrutura cúbica, o que torna relativamente fácil fazer as deformidades desejadas. Átomos de magnésio, Em contraste acentuado, são organizados em um padrão hexagonal. Pesquisas anteriores mostraram que quando um metal como o alumínio é deformado à temperatura ambiente, os átomos são deslocados ao longo de uma linha no cristal, permitindo deslocamentos de várias maneiras. Com magnésio, as possibilidades são mais limitadas. Para entender melhor essas limitações, os pesquisadores usaram técnicas de teste mecânico de microscopia eletrônica em uma amostra de magnésio de tamanho mícron. A técnica permitiu que eles vissem exatamente o que aconteceu ao aplicar forças absolutas no nível atômico e na temperatura ambiente.
Os pesquisadores relatam que o cristal mostrou uma ductilidade surpreendente - eles foram capazes de forçar deslocamentos ao longo de dois planos, algo não visto em amostras maiores. Eles planejam continuar trabalhando com o metal para ver se conseguem encontrar uma maneira de forçar deslocamentos semelhantes em amostras maiores - possivelmente abrindo seu caminho para uso em aplicações do mundo real.
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