پژوهشگران موفق به کشف اصلي جديد در مهندسي مواد شدند كه بر اساس آن در مقياس نانو، استحکام (يا ضعف) فلزات به‌ وسيله‌ برهم‌کنش‌هاي نا به جاي موجود در ساختار فلز تعيين مي‌شود.
به گزارش سرويس علمي ايسنا، دانشمندان دانشگاه براون موفق به يافتن ساز و کاري شدند که بيشينه استحکام فلزات نانوساختار را تحت کنترل درمي‌آورد.
آنها با انجام يک شبيه‌سازي اتمي سه‌بعدي از دانه‌هاي تشکيل ‌دهنده فلزات نانوساختار، مشاهده کردند که نابه‌جايي‌هاي درون ساختار فلزي به شکل الگوهاي گردنبند مانند بسيار منظم شکل مي‌گيرند. هسته‌زايي اين الگوها تعيين‌کننده‌ بيشينه استحکام فلزات است.
اين يافته‌ها مسير تازه‌اي را به‌سوي توليد فلزات مستحکم و منعطف مي‌گشايد. نکته‌ جالب توجه در اين ساز و کار جديد آن است که تنها خاص مواد نانوساختار است.
محققان اين پروژه در ابتدا يک مرز دانه‌بندي دوقلو را در ساختار فلز مس ايجاد کردند و پس از آن به بررسي فضاي موجود ميان مرزها پرداختند. آنچه مشاهده کردند اين بود که با کاهش فضاي بين مرزها به زير 100 نانومتر، استحکام مس فزوني يافت و در 15 نانومتر استحکام به بيشينه‌ي خود رسيد؛ اما با کاهش اين فضا به زير 15 نانومتر، استحکام کاهش يافت.
اين نتيجه بسيار عجيب بود. به همين دليل آنها شبيه‌سازي خود را با ابررايانه‌ها انجام دادند، به‌ طوري که در شبيه‌سازيشان 140 ميليون اتم را نقش داشتند و مي‌توانستند مرزبندي را در مقياس نانو تحليل کنند. آنها در کمال شگفتي به پديده‌ کاملاً جديدي رسيدند: الگوهاي نابه‌جايي بسيار منظم که به‌وسيله‌ هسته‌زايي کنترل مي‌شود، استحکام فلز مس را تعيين مي‌کند.
نتايج اين پروژه نشان داد که در مقياس نانو، هسته‌زايي نابه‌جا مي‌تواند استحکام يا ضعف فلزات را تعيين کند.