notícias da empresa sobre Por que a "faca mais afiada", o laser, torna o ouro mais forte?

Como todos sabemos, quando as pessoas usam laser para cortar materiais metálicos, o principal é que o equipamento libera um feixe de laser ultra-denso, que é irradiado sobre o material metálico através do ponto de luz,Ao mesmo tempo, uma corrente de ar de alta velocidade coaxial com o feixe sopra o material derretido ou queimado rapidamente,resultando na formação de uma fenda.

Mas um estudo recente nos Estados Unidos desafiou o nosso conhecimento anterior.A equipa de investigação do Laboratório Nacional de Aceleradores do Departamento de Energia da SLAC, nos últimos dias, através de experimentos, revelou que o ouro nos pulsos de laser de alta energia do tempo, produziu um número diferente do comportamento especial anterior.

Crédito da imagem: Laboratório Nacional de Aceleradores

Os experimentos demonstraram que alguns materiais (por exemplo, o silício) se decompõem rapidamente quando excitados por lasers de alta energia.quando submetidos a fortes pulsos de laser, em vez de derreter, tornam-se estruturalmente mais fortes.

Este fenômeno é em grande parte atribuído a mudanças no comportamento dos fonões e ajustes na forma como os átomos de ouro vibram.que tendem a tornar-se instáveis e a derreter quando são expostos a uma luz láser forte durante o processamento.

Na verdade, a possibilidade deste fenômeno, conhecido como endurecimento fonônico, tem sido demonstrada há décadas através de simulações.O Laboratório Nacional de Aceleradores do Departamento de Energia da SLAC revelou este endurecimento de fonões usando a Fonte de Luz Coerente do Acelerador Linear da SLAC (LCLS).

No laboratório de "Matéria em Condições Extremas", they captured atomic-scale images of the response of thin gold films to optical laser pulses under extreme experimental conditions by targeting the films with optical laser pulses and then taking atomic-scale snapshots of the material's response using ultrafast X-ray pulses from the LCLS.

Observando cuidadosamente as mudanças sutis e capturando os momentos precisos em que a energia fonônica dos átomos de ouro aumentou,Eles foram capazes de mergulhar mais fundo no mundo dos átomos de ouro de um ponto de vista de alta resolução, fornecendo evidências concretas e conclusivas do fenômeno do endurecimento fonónico.

Os pesquisadores descobriram que, quando o ouro absorve pulsos de laser de energia extremamente alta, a ligação entre os átomos de ouro aumenta significativamente.Esta mudança leva a uma aceleração da frequência das vibrações atômicas, o que por sua vez pode afetar o ponto de fusão e as propriedades de reação térmica do ouro.

A experiência resolve questões de longa data sobre a excitação ultra rápida de metais e demonstra que lasers intensos podem mudar completamente a resposta de uma rede.A confirmação experimental das previsões teóricas também demonstra que a Fonte de Luz Coerente do Acelerador Linear do SLAC (LCLS) é capaz de medir esses fenômenos em um grau surpreendente, abrindo novas possibilidades para o futuro da investigação em ciência dos materiais.

Naturalmente, fenómenos semelhantes podem também ocorrer noutros metais, como o cobre, a platina e o alumínio.que podem ajudar a criar materiais com maior resiliênciaEm termos de processamento a laser e de fabrico de materiais, a compreensão destes dois processos a nível atómico pode conduzir a outra rodada de inovação tecnológica e de materiais.