Metalliin syntyneen hiushalkeaman äkkiä laajetessa tai maanjärjistyksen murjoessa rakennuksia syntyy katastrofeja, joita haluttaisiin välttää. Ymmärtääkseen paremmin, mitä murtuvassa aineessa tapahtuu, tutkijat jäljittelivät näitä tilanteita tietokonee...

Metalliin syntyneen hiushalkeaman äkkiä laajetessa tai maanjärjistyksen murjoessa rakennuksia syntyy katastrofeja, joita haluttaisiin välttää. Ymmärtääkseen paremmin, mitä murtuvassa aineessa tapahtuu, tutkijat jäljittelivät näitä tilanteita tietokoneella. Niissä paljastui, miten yksittäiset atomit käyttäytyvät murtuman edetessä.

IBM:n Almadenin tutkimuskeskuksessa työskentelevä Farid Abraham ryhmineen hyödynsi vuoden ikäistä ASCI White –supertietokonetta, joka suorittaa uskomattomat kymmenen tuhatta miljardia laskutoimitusta sekunnissa. Silti jokainen laskenta kesti kymmenen päivää, koska siinä laskettiin sadoista miljoonista atomeista jokaisen paikka suhteessa naapureihinsa ja näiden atomien väliset voimat eri tilanteissa.

Ensimmäinen tutkimus matki murtumaa, joka rikkoo esimerkiksi lasin. Toinen esitti tilannetta, jossa ainetta rasitetaan toistuvasti. Tällainen väsymismurtuma katkaisee esimerkiksi paperiliittimen, jota väännellään muutaman kerran edestakaisin.

Scientific American -lehden verkkouutinen kertoo, että äkillinen murtuma voi edetä jopa ääntä nopeammin. Näin nopeasti eteneviä murtumia pidettiin aikaisemmin mahdottomina. Niitä on kuitenkin arveltu sattuneen laboratoriokokeissa ja Turkissa hiljattain tapahtuneessa maanjäristyksessä.

Väsymiskokeessa tietokoneeseen mallinnetun ainekuution sivuja venytettiin ja puristettiin toistuvasti. Tulokset osoittivat, miten eri ainekerrosten atomit liukuvat toistensa ohi muodostaen paikkoja, joissa atomien väliset sidokset katkeavat. Rasituksen toistuessa vahvinkin aine lopulta murtui.