Око 1952. године, познати математичар Алан Туринг развио је концептуални модел за објашњење процеса
Формирање образаца се такође широко користи увештачки системи и индустрија, посебно у области металургије. Постоји читаво подручје названо „металографија“, које је специјализовано за проучавање микроразмера и састава метала и легура. Ако раздвојите вишекомпонентну легуру и погледате њене пресеке, вероватно ћете у резу видети наизменичне пруге или места која се преклапају од различитих металних компонената. Међутим, упркос чињеници да су структура и модели очвршћавања течних легура познати одавно, феномен формирања њиховог површинског узорка дуго је остао неистражен.
Јиалуо Хан, УНСВ
Истраживачи су испитивали тачно које врсте образацаналазе се на површини очврслих металних легура. Тим је користио двокомпонентне металне смеше: легуре на бази галијума које садрже мале количине бизмута. Ове легуре се лако топе у руци, што олакшава експериментално посматрање и контролу.
„Могли смо да посматрамо процес очвршћавањаповршине под конвенционалним оптичким микроскопом, и био сам изненађен када сам први пут видео фронт очвршћавања на површини течног метала, стварајући непрекидне шаре иза њега,” рекао је др Јианбо Танг, главни аутор рада.
Користећи електронски микроскопи, научници су проучаваливисоко уређени обрасци, укључујући наизменичне пруге, закривљена влакна, низове тачака и неке егзотичне хибриде трака и тачака. Истраживачи су били изненађени да се током формирања ових структура садржај бизмута са ниском концентрацијом у површинском подручју знатно повећао. Такво обогаћивање површине пронађено у овој студији супротно је конвенционалним металуршким концептима.
Истраживачи су повезали откривени феноменочвршћавања са јединственом површинском структуром течних метала, а такође су коришћени и суперрачунари за симулацију овог процеса. У рачунарским симулацијама, мало атома бизмута, који су се очигледно насумично кретали у мору атома галијума, накупило се на површини легуре.
„Овај претходно игнорисани феноменПовршинско очвршћавање побољшава наше темељно разумевање легура течних метала и њихових процеса фазног прелаза. Овај самостални површински поступак може се користити као алат за цртање за дизајнирање металних конструкција и стварање уређаја за напредне примене у будућој електроници и оптици “, додао је професор Куросх Калантар-Заде, коаутор студије.