Физики из Франции разработали теорию, согласно которой движущиеся друг на друга трещины меняют притяжение на отталкивание на наоборот.
Ранее ученым не удавалось теоретически в рамках классических моделей описать такие ситуации. Физики установили, что для того, чтобы их теория подтвердилась, длина трещин должна быть значительно больше расстояния между ними, передает Physical Review Letters.
В этом случае даже небольшие флуктуации смогут перевести системы в фазу отталкивания.
Трещина обычно появляется из-за возникающего внутреннего напряжения, а ее форма определяется таким образом, чтобы это напряжение максимально уменьшить.
Процесс роста одной трещины определяется прежде всего структурой материала. Если же на участке возникают сразу несколько трещин, то на их движение влияет еще и взаимодействие друг с другом.
Для минимизации внутреннего напряжения две трещины притягиваются друг к другу, стремясь объединиться в одну. Однако в определенных условиях трещины могут перейти в фазу отталкивания, а потом обратно в фазу притяжения.
Оказалось, что отталкивание между двумя параллельными трещинами может возникать, если их длина достаточно большая. Тогда разница энергий притяжения и отталкивания оказывается ничтожной по сравнению с энергией самой трещины. При определенных углах расхождения поля напряжений взаимодействуют таким образом, что выгоднее оказывается разойтись друг от друга. Максимальный угол расхождения составляет около 18 градусов, после чего трещины опять переходят в фазу притяжения.
Фото: M.-É. Schwaab et al. / Physical Review Letters