شفقنا – پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) یک تکنیک تصویربرداری سه‌بعدی جدید و نوآورانه ابداع کرده‌اند که به آن‌ها اجازه می‌دهد فرآیندهای خرابی مواد، مانند خوردگی یا ترک‌خوردگی، را در لحظه و به صورت زنده مشاهده کنند. این دستاورد یک قدم بزرگ در طراحی راکتورهای هسته‌ای ایمن‌تر و بادوام‌تر محسوب می‌شود.

به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، تا پیش از این، دانشمندان تنها می‌توانستند مواد راکتورها را پس از اینکه از کار می‌افتادند، بررسی کنند. این مثل آن است که برای فهمیدن دلیل خرابی یک ماشین، فقط پس از تصادف آن را معاینه کنید. اما این روش جدید، امکان مشاهده فرآیند خرابی را از ابتدا تا انتها فراهم می‌کند.

محققان برای انجام این کار، از پرتوهای بسیار قدرتمند اشعه ایکس استفاده کردند تا محیط داخل راکتورهای هسته‌ای را شبیه‌سازی کنند. آن‌ها روی فلز نیکل (که در ساخت راکتورها استفاده می‌شود) آزمایش کردند و با کشفی غیرمنتظره مواجه شدند: افزودن یک لایه نازک بافر، از جنس سیلیکون دی‌اکسید، بین نیکل و سطح زیرین آن، باعث شد تا ماده پایدار بماند و بتوانند برای اولین بار خرابی آن را به صورت سه‌بعدی و با وضوح بالا تماشا کنند.

لایه بافر به لایه‌ای گفته می‌شود که بین دو ماده با ساختارهای کریستالی متفاوت قرار می‌گیرد تا ناسازگاری‌ها و تفاوت‌های شبکه کریستالی را برطرف کند. هدف اصلی استفاده از این لایه ایجاد یک رابط مناسب و همگن است که امکان اتصال پایدار و بدون نقص بین دو لایه اصلی را فراهم کند.

این تکنیک مزایای بسیار ملموسی دارد، از جمله افزایش ایمنی و طول عمر راکتورها، با مشاهده اینکه مواد دقیقاً در چه شرایطی شروع به آسیب دیدن می‌کنند، مهندسان می‌توانند راکتورهایی بسازند که بتوانند برای مدت طولانی‌تری و با ایمنی بیشتر کار کنند. این به معنای تولید انرژی کارآمدتر و کاهش هزینه‌ها است.

همچنین این روش کاربردهایی در صنایع دیگر نیز دارد؛ محققان در حین آزمایشات خود، متوجه شدند که می‌توانند با اشعه ایکس میزان فشار روی ماده را نیز به دقت کنترل کنند. این کشف، فرصت‌های جدیدی را در صنعت ریزالکترونیک (مثلاً در تولید ریزتراشه‌ها) ایجاد می‌کند، جایی که کنترل فشار روی مواد برای بهبود عملکرد آن‌ها بسیار حیاتی است.

به طور خلاصه، این تکنیک جدید یک ابزار قدرتمند برای پیش‌بینی و جلوگیری از خرابی مواد فراهم می‌کند و می‌تواند تأثیری چشمگیر بر آینده فناوری هسته‌ای و صنایع وابسته داشته باشد.

این خبر را اینجا ببینید.