俄罗斯新技术可以提前找到材料裂纹位置

俄罗斯斯科尔科沃科技学院和国家技术研究大学合作开发了一种复杂材料力学测试新技术，可以确定材料的微米级变形集中区域，从而提前发现裂纹，并提出防止材料损伤的解决方案，有助于更好地控制材料状态。相关研究论文发表于《聚合物》杂志。

为了控制含油岩石、航空复合材料、发动机耐热合金和其他层状材料的状态，有必要准确地知道材料的变形如何传播。目前，还没有简单通用的方法来分析材料的微观变形，使研究人员能够进一步研究和改进其内部结构。为此，俄罗斯科研人员提出了机械测试的技术方法。该方法包括两个步骤：在电子显微镜的真空腔中观察材料的逐渐变形，并以微米级分辨率同步成像。

在研究过程中，研究人员首先将国家技术研究大学和微机械试验机研制的多孔聚乙烯样品放入扫描电镜的真空腔中，通过专门的软件可以从这个过程中获得数百张照片；然后，利用数字图像方法建立了材料微应变分布的详细图像。这些图像反映了材料不同区域应力集中的变化。通过对图像的分析，研究人员发现，材料压缩过程中的变形不是均匀发生的，而是逐渐扩散蔓延到材料薄膜的条带。

俄罗斯国立技术研究大学物理化学系副教授阿列克谢萨莱蒙(Alexei Salemon)表示，通过测试聚乙烯，可以在复杂多孔材料的加载过程中建立变形的实时图像，对这些微变形的分析可以确定样品测试和产品使用过程中变形集中的区域。在过去，这个狭窄的领域只是一个理论假设。他还指出，超高分子量聚乙烯多孔材料广泛应用于医学领域，如替代骨和软骨碎片，在细胞技术中作为细胞基质。以上方法简单通用，可以快速推广到配备高分辨率数字成像设备的实验室。