Synopsis: Self-Replicating CracksSy

Synopsis: Self-Replicating Cracks

Synopsis Image
J. Marthelot et al., Phys. Rev. Lett. (2014)
Self-Replicating Cracks: A Collaborative Fracture Mode in Thin Films
Joël Marthelot, Benoît Roman, José Bico, Jérémie Teisseire, Davy Dalmas, and Francisco Melo
Phys. Rev. Lett. 113, 085502 (2014)
Published August 20, 2014
Dry mud and glaze on pottery will crack when placed under stress, often producing a crisscrossing fracture network on the surface. Most of these seemingly random crack patterns are well understood, but certain coatings, such as metal and silica nanofilms, can exhibit spiral-shaped cracks and other regular patterns that cannot be produced by known fracture mechanisms. A new study in Physical Review Letters reveals that these peculiar patterns can arise when new cracks are formed by the spontaneous replication of an initial crack template.

The standard picture of crack formation in a thin film is based on the competition between elastic forces and fracture energy. Under tensile stress, the elastic energy builds up until it is greater than the energy that it takes to break the film, at which point the stress is released and the film splits along a straight channel. This theory predicts that a new crack will tend to be deflected in the close vicinity of a previous one and cross it perpendicularly. As a result, disordered crack patterns are expected.

Joël Marthelot of ESPCI Paris-Tech in France and his colleagues investigated anomalous, ordered cracks (e.g., Archimedean spirals and alleys of crescents) in spin-on-glass coatings—a type of coating used in modern electronics and laser technologies. The team observed that new cracks formed at a set distance from previous cracks, suggesting that cracks can replicate, in a periodic fashion, an initial crack pattern. To explain their findings, they propose a new fracture mechanism in which stress on the film is released by simultaneous fracturing and delaminating (i.e., peeling off of the surface). The model explains how the crack-separation distance depends exclusively on the thickness of the film and how various ordered patterns can result from different triggering mechanisms. – Michael Schirber

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ข้อสรุป: รอยตัวเอง

รูปข้อสรุป
J. Marthelot et al., Lett นับย้อนหลัง (2014)
รอยจำลองตนเอง: วิธีทำให้ทำงานร่วมกันในภาพยนตร์บาง
Joël Marthelot โรมัน Benoît, José Bico, Jérémie Teisseire, Davy Dalmas และ Francisco Melo
Lett นับย้อนหลัง 113, 085502 (2014)
ประกาศ 20 สิงหาคม 2014
โคลนแห้งและเคลือบบนเครื่องปั้นดินเผาจะแตกเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียด มักผลิตเครือกระดูก crisscrossing บนพื้นผิว ส่วนใหญ่รูปแบบสุ่มดูเหมือนรอยแตกเหล่านี้จะเข้าใจดี แต่เคลือบบาง เช่นโลหะและซิลิกา nanofilms สามารถแสดงรูปเกลียวรอยแตกและอื่น ๆ รูปแบบปกติที่ไม่สามารถผลิตได้ โดยกลไกทำให้รู้จัก การศึกษาใหม่ทบทวนตัวจริงเปิดเผยรูปแบบแปลกประหลาดเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นเมื่อรอยแตกใหม่จะเกิดขึ้น โดยการจำลองแบบที่อยู่ของการเริ่มต้นดาวน์โหลดแม่

ภาพมาตรฐานของการก่อตัวของรอยแตกในฟิล์มบาง ๆ ขึ้นอยู่กับการแข่งขันระหว่างกองกำลังยืดหยุ่นและพลังงานทำ ภายใต้ความเครียดแรงดึง พลังงานยืดหยุ่นสร้างขึ้นจนกว่าจะมีค่ามากกว่าพลังงานที่ใช้ทำลายฟิล์ม จุดที่ปล่อยความเครียด และภาพยนตร์แบ่งตามช่องตรง ทฤษฎีนี้ทำนายว่า รอยแตกใหม่จะมีแนวโน้มเป็น deflected ใกล้ ๆ ปิดของวันก่อนหน้า และข้าม perpendicularly ดัง คาดว่ารูปแบบรอยแตก disordered

Joël Marthelot ของ ESPCI ปารีสเทคนิคในฝรั่งเศสและเพื่อนร่วมงานของเขาสอบสวน anomalous สั่งรอยร้าว (เช่น Archimedean spirals และสนาม crescents) หมุนบนกระจกเคลือบ – ชนิดของเคลือบที่ใช้ในเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และเลเซอร์ที่ทันสมัย ทีมสังเกตว่า รอยใหม่เกิดขึ้นในการตั้งค่าจากรอยแตกก่อนหน้านี้ แนะนำที่ รอยแตกจะจำลอง ในงวด การเริ่มต้นแตกลาย อธิบายผลการวิจัยของพวกเขา พวกเขาเสนอกลไกกระดูกใหม่ที่ออกในภาพยนตร์ โดย fracturing พร้อม และ delaminating (เช่น ปอกเปลือกออกจากผิว) แบบจำลองอธิบายวิธีห่างจากรอยแตกแยกโดยเฉพาะขึ้นอยู่กับความหนาของฟิล์มและรูปแบบวิธีต่าง ๆ ที่สั่งสามารถเป็นผลจากกลไกการเรียกแตกต่างกัน – Michael Schirber

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทสรุป: รอยแตกทำสำเนาตัวเองสรุปภาพเจ Marthelot et al., สรวง รายได้เลท (2014) ทำสำเนาตัวเองรอยแตก: โหมดการทำงานร่วมกันการแตกหักในฟิล์มบางJoël Marthelot เบอนัวต์โรมันJosé Bico, Jérémie Teisseire, เดวี่ Dalmas และฟรานซิส Melo สรวง รายได้เลท 113, 085,502 (2014) เผยแพร่ 20 สิงหาคม 2014 โคลนแห้งและเคลือบบนเครื่องปั้นดินเผาจะแตกเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียดมักจะผลิตเครือข่ายแตกหักครอบคลุมบนพื้นผิว มากที่สุดของรูปแบบที่แตกเหล่านี้สุ่มดูเหมือนมีความเข้าใจดี แต่เคลือบบางอย่างเช่นโลหะและซิลิกา nanofilms สามารถแสดงรอยแตกมีรูปทรงเกลียวและรูปแบบปกติอื่น ๆ ที่ไม่สามารถผลิตได้โดยกลไกการแตกหักที่รู้จัก การศึกษาใหม่ในการทบทวนทางกายภาพตัวอักษรที่แสดงให้เห็นว่ารูปแบบแปลก ๆ เหล่านี้สามารถเกิดขึ้นเมื่อรอยแตกใหม่จะถูกสร้างขึ้นโดยจำลองแบบธรรมชาติของแม่แตกครั้งแรกภาพมาตรฐานของการพัฒนารอยแตกในฟิล์มบาง ๆ จะขึ้นอยู่กับการแข่งขันระหว่างกองกำลังความยืดหยุ่นและพลังงานแตกหัก . ภายใต้ความเครียดแรงดึงพลังงานยืดหยุ่นสร้างขึ้นจนกว่าจะมีมากกว่าพลังงานที่ใช้ในการทำลายฟิล์มจุดที่ความเครียดจะถูกปล่อยออกและภาพยนตร์แยกตามช่องทางตรง ทฤษฎีนี้ทำนายว่ารอยแตกใหม่จะมีแนวโน้มที่จะเบี่ยงเบนในบริเวณใกล้เคียงอย่างใกล้ชิดของหนึ่งก่อนหน้านี้และข้ามมันตั้งฉาก เป็นผลให้รูปแบบการแตกระเบียบที่คาดว่าJoël Marthelot ของ ESPCI ปารีส-Tech ในประเทศฝรั่งเศสและเพื่อนร่วมงานของเขาตรวจสอบความผิดปกติของรอยแตก (เช่นเกลียว Archimedean และตรอกซอกซอยของเสี้ยว) ในการหมุนบนกระจกเคลือบสั่ง-ชนิดของสารเคลือบผิวที่ใช้ ในเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และเลเซอร์ที่ทันสมัย ทีมงานสังเกตเห็นว่ารอยแตกใหม่ที่ก่อตั้งขึ้นในระยะทางที่กำหนดจากรอยแตกก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่ารอยแตกสามารถทำซ้ำในระยะแฟชั่นรูปแบบการแตกครั้งแรก ที่จะอธิบายการค้นพบของพวกเขาที่พวกเขานำเสนอกลไกการแตกหักใหม่ที่ความเครียดในภาพยนตร์เรื่องนี้ถูกปล่อยออกจากพร่าพรายพร้อมกันและ delaminating (เช่นลอกออกของพื้นผิว) รูปแบบที่อธิบายถึงวิธีการระยะทางที่แตกแยกขึ้นอยู่เฉพาะกับความหนาของฟิล์มและวิธีการที่แตกต่างกันรูปแบบการสั่งซื้อเป็นผลมาจากกลไกการเรียกที่แตกต่างกัน - ไมเคิล Schirber

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เรื่องย่อ : เรื่องย่อ ภาพจําลองตนเองแตก


J marthelot et al . , ว. . บาทหลวง หนังสือ ( 2014 )
ตนเองเลียนแบบรอยแตก : รอยแตกในโหมดแบบฟิล์มบาง
โจ . marthelot เบอนัว , โรมัน , โฮเซ bico J é r é mie teisseire สิ dalmas และซานฟรานซิสโกเมโล
ว. . บาทหลวง หนังสือ 113 , 085502 ( 2014 )
ที่ 20 สิงหาคม 2014
โคลนแห้ง และเคลือบบนเครื่องปั้นดินเผาจะแตกเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียดมักจะผลิต crisscrossing เครือข่ายรอยแตกบนพื้นผิว ส่วนใหญ่ของรูปแบบเหล่านี้สุ่มดูเหมือนแตกเป็นอย่างดี เข้าใจ แต่ เคลือบบาง เช่นฟิล์มบางนาโนโลหะและซิลิกา สามารถแสดงเป็นรูปปกติรอยแตกและรูปแบบอื่น ๆที่ไม่สามารถผลิตได้ โดยรู้จักกลไกการแตกหักการศึกษาใหม่ในจดหมายตรวจสอบทางกายภาพ พบว่า รูปแบบแปลก ๆเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อแตกใหม่จะเกิดขึ้นโดยการธรรมชาติของแม่แตกครั้งแรก

ภาพมาตรฐานของการเกิดรอยร้าวในฟิล์มจะขึ้นอยู่กับการแข่งขันระหว่างกองกำลังที่ยืดหยุ่น และการพลังงาน ภายใต้ความเครียดดึงพลังงานยืดหยุ่นสร้างขึ้นจนกว่าจะมีมากกว่าพลังงานที่ใช้ในการทำลายฟิล์มที่จุดความเครียดออก และภาพยนตร์แยกตามช่องทางตรง ทฤษฎีนี้ทำนายที่แตกใหม่จะ มีแนวโน้มที่จะเบี่ยงเบนในใกล้เคียงของเดิมและข้ามมันอย่างตั้งฉาก เป็นผลให้ระบบถอดรหัสรูปแบบ

คาดว่าโจ . marthelot ของ espci ปารีสเทคในประเทศฝรั่งเศสและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ว่ารอยแตก ( เช่นสั่ง Archimedean spirals และตรอกซอกซอยของนวมรองส้นเท้า ) ปั่นในแก้ว coatings-a ประเภทของการเคลือบที่ใช้ในเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และเลเซอร์ที่ทันสมัย ทีมงานพบว่ารอยแตกที่เกิดขึ้นใหม่ที่กำหนดระยะห่างจากรอยแตกก่อนหน้านี้แนะนำว่า รอยแตก สามารถลอกเลียนแบบ ในแฟชั่นเป็นครั้งคราวรูปแบบแตกครั้งแรก อธิบายการค้นพบของพวกเขา พวกเขาได้เสนอกลไกการแตกหักความเครียดในหนังเรื่องใหม่ที่ออกโดย แตกแยกและ delaminating พร้อมกัน ( เช่น การลอกของผิว ) แบบจำลองอธิบายว่า รอยแตกแยกระยะทางขึ้นอยู่เฉพาะในความหนาของฟิล์มและวิธีการสั่งซื้อรูปแบบต่างๆเป็นผลมาจากที่แตกต่างกันเรียกกลไกschirber –ไมเคิล