Równowaga a trzęsienia ziemi i formowanie metali Większość ludzi zna pojęcie równowagi chemicznej z lekcji chemii w szkole średniej. Finansowani ze środków UE naukowcy zbadali specjalne układy obejmujące ciała stałe i ciecze, równowagę chemiczną i mechaniczną oraz powstawanie pęknięć o potencjalnym wpływie na poznanie zjawisk sejsmicznych, projektowanie układów półprzewodnikowych i wiele innych. Energia © Thinkstock Równowaga jest zazwyczaj definiowana jako stabilny stan, w którym odwracalna reakcja chemiczna wytwarza produkty (C i D) w tym samym tempie, w jakim wytwarza ona reagenty (A i B) tak, że stężenia wszystkich składników w roztworze pozostają niezmienne. Równowaga chemiczna odnosi się w równym stopniu do ciał stałych przechodzących zmiany chemiczne, takich jak kamienie, metale w ramach samochodowych i układy półprzewodnikowe. Ponadto we wszystkich tych przykładach ciało stałe poddawane jest jednocześnie naprężeniom mechanicznym. Chociaż podstawy równowagi zostały opisane 150 lat temu, szczególny przypadek równowagi chemicznej ciał stałych w warunkach naprężenia mechanicznego nadal pozostaje problematyczny. Europejscy naukowcy zainicjowali projekt "Elastyczne stany naprężeń osadu" (PRESS), aby zbadać szczególny przypadek reakcji chemicznych, w których osad (związek stały wytworzony z cieczy) tworzy się na niehydrostatycznie naprężonym krysztale w roztworze. W takich warunkach naprężenie niehydrostatyczne wykazuje tendencję do deformacji materiału i potencjalnej zmiany jego właściwości bez zmiany objętości (zmiana elastyczna). Naukowcy mieli na celu zbadanie, czy stan naprężenia osadu i wywołane pęknięcia można wykorzystać bezpośrednio w modelowaniu niehydrostatycznie naprężonych kryształów w kontakcie z roztworem. Zespół projektu PRESS potwierdził, że stan naprężenia może być opisany przez jeden parametr (dc) reprezentujący krytyczną grubość oraz że niehydrostatycznie naprężony kryształ, przy wystarczająco dużej wielkości, zawsze daje gładką, beznaprężeniową powierzchnię styczności z roztworem (skórę). Opracowano nowy model rozproszonego interfejsu obejmujący równowagę chemiczną i mechaniczną oraz ich sprzężenie, aby zbadać formacje pęknięć na skalach długości większych od dc podczas nieodwracalnej, łącznej mechanicznie i chemicznie propagacji na powierzchni cieczy i ciał stałych. Wyniki projektu PRESS mają istotne znaczenie dla wielu różnych dziedzin, w tym fizyki, nauki o ziemi, geologii i materiałoznawstwa, i mogą zwiększyć zrozumienie zachowań materiałów w różnych systemach, od tych generujących zjawiska sejsmiczne po urządzenia elektroniczne.
