Bí ẩn 400 năm của giọt thủy tinh đạn bắn không vỡ

Bí ẩn 400 năm của giọt thủy tinh đạn bắn, búa đập không vỡ
Thí nghiệm bắn đạn vào giọt thủy tinh
Giọt thủy tinh ” nước mắt hoàng tử Rupert ” ( hay còn gọi là ” nước mắt Hà Lan ” ) được tạo thành bằng cách nhỏ thủy tinh nóng chảy vào nước. Các nhà nghiên cứu phát hiện đầu giọt thủy tinh hoàn toàn có thể chịu áp suất lớn gấp gần 7.000 lần áp suất khí quyển, có năng lực chống chịu viên đạn bắn vào ở cự ly gần .

Vật này được đặt theo tên hoàng tử Rupert ở Đức, người đã dâng một số giọt thủy tinh lên vua Charles II ở Anh vào thế kỷ 17. Đầu giọt thủy tinh cứng tới mức chịu được cả lực đập búa, nhưng phần chóp đuôi lại dễ vỡ đến độ nếu dùng tay bẻ, không chỉ phần đuôi bị phá vỡ mà toàn bộ giọt thủy tinh cũng vỡ vụn thành bột mịn.

Từ lâu nhiều nhà nghiên cứu đã tìm cách hiểu rõ nguyên do dẫn tới những đặc tính không bình thường nêu trên, nhưng phải nhờ tới những công nghệ tiên tiến mới, họ mới hoàn toàn có thể khám phá chi tiết cụ thể về giọt thủy tinh .Năm 1994, tiến sỹ Srinivasan Chandrasekar, giáo sư kỹ thuật ở Đại học Purdue cùng tiến sỹ Munawar Chaudhri, trưởng khoa vật tư ở Đại học Cambridge, sử dụng kỹ thuật chụp ảnh vận tốc cao để quan sát quy trình giọt thủy tinh vỡ vụn .Họ Kết luận mặt phẳng những giọt thủy tinh này chịu lực nén vô cùng cao, trong khi bên trong chịu lực kéo lớn. Lực nén khiến vật tư bị ép chặt trong khi lực kéo kéo giãn vật tư. Như vậy, giọt thủy tinh ở vào trạng thái không không thay đổi, hoàn toàn có thể thuận tiện chịu tác động ảnh hưởng khi bẻ gãy phần đuôi. Tuy nhiên, nhóm của tiến sỹ Chandrasekar vẫn chưa rõ áp lực đè nén phân phối xuyên suốt giọt thủy tinh như thế nào. Nếu làm rõ được điều này, những nhà khoa học hoàn toàn có thể lý giải khá đầy đủ tại sao đầu giọt thủy tinh lại cứng như vậy .Trong điều tra và nghiên cứu mới, họ cộng tác với tiến sỹ Hillar Aben, giáo sư ở Đại học Công nghệ Tallinn tại Estonia, người chuyên xác lập áp lực đè nén còn lại bên trong những vật thể ba chiều trong suốt .Nhóm điều tra và nghiên cứu sử dụng máy nghiệm phân cực, một loại kính hiển vi dùng để đo phân bổ áp lực đè nén trên một vật liệu bằng cách đo góc tia sáng phản chiếu ở mỗi đầu bên trong .

Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu treo giọt thủy tinh trong một chất lỏng trong, sau đó rọi sáng giọt thủy tinh bằng đèn LED màu đỏ. Sử dụng máy nghiệm phân cực, họ đo độ trễ quang học của ánh sáng khi di chuyển qua giọt thủy tinh, sau đó dùng dữ liệu để thiết lập mô hình phân bố áp lực xuyên suốt vật thể.

Họ nhận thấy đầu giọt thủy tinh có độ cứng trước lực nén mặt phẳng cao hơn nhiều so với suy đoán trước đây, hoàn toàn có thể chịu áp suất lên tới 700 megapascal. Nhưng lớp chịu nén này rất mỏng mảnh, chỉ bằng 10 % đường kính phần đầu giọt thủy tinh .Theo những nhà nghiên cứu, đặc thù trên giúp phần đầu giọt thủy tinh có năng lực chịu rạn rất tốt. Để phá vỡ giọt thủy tinh, một người bắt buộc phải tạo ra vết nứt chạy tới khu vực chịu lực kéo bên trong. Nhưng do những vết nứt thường sinh ra theo hướng song song với mặt phẳng, chúng không hề lê dài tới khu vực này. Bởi vậy, cách thuận tiện nhất để phá vỡ giọt thủy tinh là bẻ gãy đuôi của nó, giúp tạo ra vết nứt mong ước .

Phương Hoa 

Source: https://top1chiase.com
Category: Chung