Детская энциклопедия

Меню сайта











Беспорядок в порядке и порядок в беспорядке

Уже много лет ученых тревожила одна из загадок природы. Зная, каков порядок распо­ложения атомов в кристалле, ученые рассчи­тали, какова должна быть прочность атомного «каркаса». И вдруг оказалось, что все техни­ческие металлы на самом деле гораздо менее прочны, чем получается по расчету. Так, на­пример, чистое железо или чистое олово должны быть в сто, а то и в тысячу раз прочнее, чем то железо и то олово, с которым имеет дело тех­ника.

Но почему же реальный, технический металл не столь прочен, как получается по расчету?

Оказалось, что в идеальном порядке атом­ных построек в каждом кристалле можно встретить дефекты, нарушения: либо как бы оборвана, не закончена атомная плоскость, либо как бы сдвинут ее порядок. Обнаружи­лось, что такие дефекты всегда существуют в любом кристалле. Очень тонкие, очень малые нарушения, но ведь, «где тонко, там и рвется». Поэтому, если на кристалл снаружи действуют силы, кристалл поддается им прежде всего в тех местах, где порядок нарушен. Пред­ставьте себе, что в ажурном каркасе высотного дома одна из балок оказалась с изъяном: из-за нее легко может рухнуть вся постройка. Так и в кристалле из-за дефектных мест атом­ные постройки разрушаются намного легче, чем должно быть по расчету.

Техническое железо выдерживает вес в 20 кГ на 1 мм2, а могло бы оно выдерживать 1400 кГ при том же сечении. И только из-за того, что какие-то атомы железа сошли со своих мест, приходится тратить семьдесят тонн железа там, где можно было бы обойтись и одной! Естественно, что техника крайне заинтересо­вана в создании высокопрочных кристаллов. Очевидно, это должны быть кристаллы с со­вершенно идеальным порядком, без единого нарушения атомного строя. Задача очень трудная, но первые успехи уже есть. Удалось получить кристаллы железа и других металлов, в 100—1000 раз более прочные, чем природные. Пока такие кристаллы очень малы: это ни­тевидные кристаллы — «усики», тоньше человече­ского волоса. Больших бездефектных кристал­лов пока выращивают мало, но и высоко­прочные «усики», несомненно, громадное до­стижение науки.

И еще одну задачу в настоящее время решают ученые. Можно научиться, так сказать, наво­дить порядок в беспорядке: так растить кри­сталлы, чтобы дефекты, нарушения атомных построек располагались не случайно, а в нужном порядке. Так могут быть созданы кристаллы с заранее заданными свойства­ми — магнитными, электрическими, механи­ческими.





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016