Metaller är viktiga för det moderna livet. De används i allt från byggnader och broar till bilar och flygplan. Men även de starkaste metallerna kan misslyckas.

När en metall går sönder kan det vara katastrofalt. 1989 kollapsade San Francisco-Oakland Bay Bridge efter en jordbävning och dödade 42 människor. 2010 exploderade oljeriggen Deepwater Horizon och dödade 11 människor och orsakade det värsta oljeutsläppet i USA:s historia.

För att förhindra sådana katastrofer är det viktigt att förstå hur metaller misslyckas. Höghastighetsfotografering är ett verktyg som kan hjälpa forskare att studera denna process.

Långsammare tid

Höghastighetsfotografering gör det möjligt för forskare att ta bilder av händelser som inträffar på en bråkdel av en sekund. Detta kan hjälpa dem att se hur metaller deformeras och spricker under olika förhållanden.

En typ av höghastighetsfotografering använder en roterande spegel för att svepa en bild över ett filmplan. Spegeln snurrar så snabbt att den kan ta bilder av händelser som bara varar i några miljondelar av en sekund.

En annan typ av höghastighetsfotografering använder en serie ultrakorta laserpulser för att belysa ett objekt. Laserpulserna är så korta att de kan frysa rörelse på atomnivå.

Se det osynliga

Höghastighetsfotografering har avslöjat ett antal saker om hur metaller misslyckas. Till exempel har forskare funnit att metaller ofta misslyckas i en process som kallas adiabatisk skjuvband. Denna process inträffar när en metall utsätts för en plötslig belastning som gör att den värms upp snabbt. Värmen gör att metallen blir mjuk och svag, och den misslyckas så småningom.

Höghastighetsfotografering har också hjälpt forskare att förstå hur sprickor fortplantar sig genom metaller. Sprickor kan uppstå från en mängd olika källor, såsom defekter i metallen, utmattning eller korrosion. När en spricka väl börjar, kan den växa snabbt och göra att metallen misslyckas.

Förhindra fel

Kunskapen som forskare har fått från höghastighetsfotografering har hjälpt dem att utveckla nya sätt att förhindra metallhaverier. Till exempel har ingenjörer använt höghastighetsfotografering för att designa nya material som är mer motståndskraftiga mot adiabatiska skjuvband. De har också utvecklat nya metoder för att inspektera metaller för sprickor.

Höghastighetsfotografering är ett kraftfullt verktyg som hjälper forskare att förstå hur metaller misslyckas. Denna kunskap hjälper till att göra metaller säkrare och mer pålitliga, vilket är avgörande för vår moderna värld.

Här är några exempel på hur höghastighetsfotografering har använts för att studera metallfel:

* Forskare har använt höghastighetsfotografering för att studera fel på metall under stötbelastningar. Denna forskning har hjälpt till att förbättra utformningen av skyddsutrustning, såsom hjälmar och kroppsskydd.

* Forskare har använt höghastighetsfotografering för att studera metallfel i bilolyckor. Denna forskning har bidragit till att förbättra designen av bilar, vilket gör dem säkrare för passagerare.

* Forskare har använt höghastighetsfotografering för att studera fel på metaller i flygplansmotorer. Denna forskning har bidragit till att förbättra säkerheten vid flygresor.

Höghastighetsfotografering är ett värdefullt verktyg för forskare som studerar metallbrott. Det låter dem se händelser som händer på en bråkdel av en sekund, och den här informationen kan hjälpa dem att utveckla nya sätt att förhindra metallfel.