Deformación isocórica de vidrios moleculares

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Física Computacional
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• Los vidrios moleculares son frágiles, lo que limita los estudios de deformación a los vidrios poliméricos.
• Distinguir el comportamiento genérico del vidrio de los efectos específicos de los polímeros sigue siendo un desafío.

Objetivo del estudio:

• Investigar el comportamiento de deformación de sistemas modelo formadores de vidrio utilizando simulaciones de dinámica molecular (MD).
• Aclarar las respuestas genéricas frente a las específicas de polímeros a grandes deformaciones en vidrios.

Principales métodos:

• Simulaciones de MD de mezclas binarias de Lennard-Jones y mancuernas de un solo componente a volumen constante.
• Análisis de deformaciones anisotrópicas (uniaxiales y de cizallamiento), relaciones tensión-deformación y movilidad molecular mediante funciones de correlación.
• Examen de estructuras inherentes y su energía.

Principales resultados:

• Las deformaciones anisotrópicas inducen un estrés hidrostático significativo, contradiciendo los modelos actuales.
• La extensión uniaxial muestra que la tensión de flujo post-límite disminuye con la velocidad de deformación debido al estrés hidrostático.
• La deformación estrecha el espectro de relajación, desafiando las hipótesis de movilidad basadas en dominios.
• La energía de la estructura inherente describe eficazmente la dependencia del tiempo de relajación de la temperatura y la deformación.

Conclusiones:

• Los vidrios moleculares muestran respuestas distintas a la deformación, incluida la generación inesperada de estrés hidrostático.
• La deformación impacta significativamente la movilidad molecular y la dinámica de relajación.
• La energía de la estructura inherente proporciona un descriptor unificado para el comportamiento de relajación del vidrio bajo diversas condiciones.