Czy zarysowanie przedmiotu (np. metalowej kulki) ma wpływ na ten przedmiot na poziomie atomowym ?
Czy zarysowanie przedmiotu (np. metalowej kulki) ma wpływ na ten przedmiot na poziomie atomowym ?
Tak, zarysowanie przedmiotu, na przykład metalowej kulki, ma wpływ na jego strukturę na poziomie atomowym. Proces ten powoduje zmiany w układzie atomów w materiale. Ze względu na złożoność struktur na poziomie atomowym istnieje wiele sposobów, na które możemy uzyskać rysę na przykładowej metalowej kulce.
Jednym i najbardziej oczywistym z mechanizmów będzie przemieszczenie atomów, w którym zarysowanie prowadzi do lokalnego przemieszczania się atomów na powierzchni metalu. Siły działające podczas rysowania powodują przemieszczenie atomów, co skutkuje powstaniem nowych połączeń i złamaniem istniejących wiązań międzyatomowych.
W strukturach krystalicznych możliwe jest także powstawanie dyslokacji. Są one rodzajem defektów sieci krystalicznej, które powstają w wyniku naprężeń mechanicznych. Zarysowanie może wprowadzić dyslokacje, co zmienia strukturę krystaliczną materiału na poziomie atomowym. Jeśli dojdzie do dyslokacji w kierunku już istniejących defektów sieci, może dojść do deformacji plastycznej. Pod wpływem zarysowania materiał może ulec plastycznemu odkształceniu. Oznacza to, że zmiany w strukturze krystalicznej mogą być trwałe, prowadząc do przemieszczenia atomów na dłuższy czas. Ten mechanizm jest powszechnie używany przez kowali za pomocą młotka. Jednak w przypadku innych, mniej kowalnych materiałów, takich jak szkło, może dojść do innych uszkodzeń. Przytoczony proces zarysowania może również prowadzić do powstawania mikropęknięć w materiale. Te mikroskopijne defekty mogą się rozprzestrzeniać, zmieniając strukturę atomową na większym obszarze. Uzyskujemy wtedy naprężenia szczątkowe, co obserwujemy w przypadku szklanych naczyń, które stale rysowane np. wyciorem w laboratorium w końcu pękają.
Co więcej, te niepozorne mikro-odkształcenia mają inne często poważne konsekwencje w skali makro, związane ze zmianami właściwości powierzchniowych. Zarysowanie zmienia topografię powierzchni, co może wpłynąć na właściwości fizyczne i chemiczne materiału, takie jak przewodność elektryczna, reakcje chemiczne na powierzchni, tarcie czy korozję.
Podsumowując, zarysowanie metalowej kulki, czy innego przedmiotu, ma znaczący wpływ na jego strukturę na poziomie atomowym. Wprowadza zmiany w ułożeniu atomów, tworzy defekty w sieci krystalicznej i może wpływać na właściwości materiału.