Usando microscopia eletrônica e rastreamento automático de átomos para saber mais sobre limites de grão em metais durante a deformação

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A observação por microscopia eletrônica revela como a deformação deslizante dos contornos de grão é realizada átomo por átomo em um metal policristalino de platina. A imagem mostra a estrutura atômica de um contorno de grão entre dois grãos adjacentes onde os átomos de platina são coloridos em amarelo e rosa, respectivamente. A orientação do arranjo atômico ordenado nos grãos adjacentes muda abruptamente ao longo do contorno de grão atomicamente nítido. Crédito:Yin Zhang

Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na China e nos EUA descobriu que é possível rastrear o deslizamento dos limites de grãos em alguns metais em escala atômica usando um microscópio eletrônico e um rastreador automático de átomos. Em seu artigo publicado na revista Science , o grupo descreve seu estudo da platina usando sua nova técnica e a descoberta que fizeram ao fazê-lo.
Os cientistas estudam as propriedades dos metais há muitos anos. Aprender mais sobre como os grãos de cristal em certos metais interagem uns com os outros levou ao desenvolvimento de novos tipos de metais e aplicações para seu uso. Em seu esforço recente, os pesquisadores adotaram uma nova abordagem para estudar o deslizamento que ocorre entre os grãos e, ao fazê-lo, aprenderam algo novo.

Quando os metais cristalinos são deformados, os grãos de que são feitos se movem uns contra os outros, e a maneira como eles se movem determina muitas de suas propriedades, como a maleabilidade. Para saber mais sobre o que acontece entre os grãos desses metais durante a deformidade, os pesquisadores usaram dois tipos de tecnologias:microscopia eletrônica de transmissão e rastreamento automatizado de átomos.

A microscopia eletrônica de transmissão envolve disparar elétrons em um alvo e analisar as formas que são formadas à medida que passam. E rastreadores atômicos automáticos são rotinas de software projetadas para estudar várias imagens e seguir o movimento de objetos como átomos. Ao combinar essas tecnologias, os pesquisadores conseguiram tirar várias imagens de grãos de platina e seguir a ação dos átomos em suas bordas à medida que os grãos interagiam uns com os outros durante a deformação. Eles foram capazes de observar o deslizamento que ocorria entre os grãos, mas também descobriram algo novo:às vezes, durante o deslizamento, um ou mais átomos pulavam de um grão para outro e, ao fazê-lo, os limites entre eles mudavam para acomodar a mudança na localização dos átomos que se moveram.

Os pesquisadores sugerem que sua técnica, além de revelar um modo de acoplamento de grãos até então desconhecido, aumenta a compreensão dos processos de escala atômica em certos materiais policristalinos. + Explorar mais