Egenskaperna hos många material kan förändras permanent när de pressas över sina gränser. När ett givet material utsätts för en kraft, eller 'ladda', som är starkare än en viss gräns, den kan bli så deformerad att den inte återgår till sin ursprungliga form, även efter att lasten har tagits bort. Dock, tunga belastningar är inte strikt nödvändiga för att deformera material irreversibelt; detta kan också inträffa om de utsätts för lättare belastningar under långa tidsperioder, tillåta en långsam process som kallas "krypning" att äga rum. Fysiker har under en tid förstått att detta beteende involverar sekvenser av små, plötsliga deformationer, men tills nu, de har saknat full förståelse för hur krypdeformation påverkar materialegenskaper över tid. I ny forskning publicerad i European Physical Journal B , Michael Zaiser och David Castellanos vid universitetet i Erlangen-Nürnberg i Tyskland analyserade de karakteristiska sätten på vilka materialstrukturer utvecklas under de tidiga stadierna av krypdeformation.
Med hjälp av datorsimuleringar, forskarna visar att denna utveckling inte bara ändrar materialegenskaper; det kan också ändra parametrarna för dessa egenskaper, vilket innebär att chanserna att vissa händelser inträffar i materialet kommer att förändras. Deras arbete ger fysiker viktiga nya insikter om det långsiktiga beteendet hos en mängd olika strukturella material under stress, inklusive stenar, porösa material och glas. Förutom att observera dessa förändringar, Zaiser och Castellanos studerade också mönster i intervaller mellan deformationshändelser. De fann att händelserna helt överensstämmer med Omoris lag, som används av seismologer för att beräkna tidsintervall mellan efterskalv efter jordbävningar av vissa magnituder.
Duon gjorde sina upptäckter med hjälp av datorsimuleringar som modellerade krypdeformation som en sekvens av diskreta, slumpmässigt aktiverade händelser. Genom sin innovativa modelleringsmetod, Zaiser och Castellanos har nu samlat på sig viktiga insikter om hur egenskaperna hos material som utsätts för lättare belastningar kommer att förändras över tid på lång sikt.
