p Ao estudar o comportamento de um baralho de cartas, e pilhas de outros materiais, como aço e alumínio, cientistas da Universidade Drexel estão provando a existência de um fenômeno de flambagem que ocorre dentro de materiais em camadas quando são colocados sob pressão. A descoberta pode moldar a forma como os pesquisadores - de engenheiros estruturais e mecânicos a geólogos e sismólogos - estudam a forma como as coisas se deformam sob pressão. p Este fenômeno, descrito como comportamento de "torção elástica não linear" pelos pesquisadores do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Drexel, que o relataram pela primeira vez em 2016, é melhor descrito como a separação e a deformação das camadas internas de um material à medida que são comprimidas dos lados. Exemplos comuns são a maneira como as cartas em um baralho se dobram quando você as espreme das bordas sem permitir que as cartas se separem, ou como uma ondulação às vezes se forma em um tapete se ele for empurrado pela borda.

p Em ambientes pressurizados como este, seja na mesa de jogo ou no meio das placas tectônicas, algo tem que dar. A teoria deles explica exatamente o que esse "dar" se parece e como isso acontece. Em seu recente artigo "Ripplocations:A Universal Deformation Mechanism in Solids, "publicado no jornal Materiais de revisão física , os pesquisadores fornecem o primeiro olhar para essas ondas internas, apelidado de "ripplocations, "que pode ser observada a olho nu.

p "O que fizemos aqui foi mostrar que as ondulações existem no nível macro e depois modelá-las no nível atômico, e mostrou que a resposta foi basicamente a mesma ", disse Michel Barsoum Ph.D., Distinto professor da Faculdade de Engenharia de Drexel e principal autor do artigo. "Esta é a primeira vez que as ondulações foram vistas em ação e nos ajudou a entender por que são reversíveis"

p O trabalho anterior de Barsoum sugeriu a existência de ondulações usando simulações atomísticas de materiais a granel. Este relatório demonstra claramente a formação de bandas onduladas - camadas internas que são dobradas em formações semelhantes a ondas - conforme se formam em uma pilha de cartas, folhas finas de aço e alumínio quando comprimidas lateralmente enquanto confinadas.

p "O experimento que realizamos é bastante simples, na verdade. Em um caso, confinamos um baralho pelas laterais e empurramos de cima para baixo. Em uma determinada carga, flambagem ocorre, mas porque o convés é confinado, eles se comportam como ondas que são totalmente reversíveis, "disse Leslie Lamberson, Ph.D., professor associado da Faculdade de Engenharia e co-autor do artigo.

p "Usando simulações atômicas, mostramos que no grafite, como no baralho de cartas, as ondulações nucleadas algum tempo antes de o material atingir seu ponto de falha e até atingir esse ponto, o comportamento é totalmente reversível - se a pressão for removida, as ondulações se dissipam e as camadas voltam à sua forma original, "disse Garritt Tucker, Ph.D., professor assistente na Colorado School of Mines e co-autor do artigo.

p Eles também observaram que as bandas onduladas se formam todas de uma vez, com as ondas emergindo em massa à medida que a carga é aplicada. A altura das ondulações, ou amplitude, aumentou com a carga.

p "Este artigo mostra que as ondulações são independentes de escala, "Barsoum disse." Esta primeira investigação mostrou que as ondulações existem e são mais ou menos totalmente reversíveis e que dissipam energia de uma maneira que temos observado em sólidos em camadas na escala atômica por mais de uma década. Mas demonstrar o mesmo comportamento em materiais em camadas que podemos ver diretamente, é um passo importante para provar que o comportamento ocorre em materiais de todos os tamanhos. "

p Barsoum sugere que esta pesquisa pode um dia informar os geólogos que estudam a deformação de formações geológicas em camadas, além de nos ajudar a entender melhor o comportamento das placas tectônicas que causam terremotos.

p “A pesquisa sobre a deformação de sistemas estratificados em geral tem sido sobre o seu fracasso. Neste trabalho, mostramos que há um importante, regime elástico não linear que precede a falha que tem, tanto quanto sabemos, foi quase totalmente negligenciado. O caso que fizemos, Contudo, que compreender este regime é crucial e fundamental para compreender todos os outros, " eles escrevem.