Bookmark "New method for predicting and describing how materials break" - Universal (Brittle) Materials 3D Simulation Mathematical Model?

Just for the record and future reference this rather (fairly?) wide claim to the realisation of a near "Universal" 3D Materials 3D Simulation Mathematical Model" is Published in Nature Letters under the title  "Helical crack-front instability in mixed-mode fracture". by A. J. Pons & A. Karma Notes from Nature Abstract:
-Universally unstable:
Planar crack propagation under pure tension loading (mode I) is generally stable. However, it becomes universally unstable with the superposition of a shear stress parallel to the crack front (mode III). Under this mixed-mode (I + III) loading configuration, an initially flat parent crack segments into an array of daughter cracks that rotate towards a direction of maximum tensile stress (1).
-Wide Range of Materials:
Wide range of engineering (2, 3, 4, 5, 6, 7) and geological materials (1, 8). 
The link to Nature Abstract are reproduced in references below. Ref 1)
To date at least two Science news sites have echoed the Letter to Nature with descriptions aimed at a more general public.a. ScienceDaily. b. AlphaGalileo

Short extracts from a & b.

a. "Multiscale Materials Model" ScienceDaily


"For the first time ever, a study of this new mathematical model published in Nature has managed to describe the fracture process for materials such as glass, polymers, concrete, ceramics, metals, rocks, and even certain geological fractures."

"Antonio J. Pons, of the research group on Nonlinear Dynamics, Nonlinear Optics and Lasers of the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)-Barcelona Tech at the Terrassa Campus, has developed a new mathematical model leading to a new law of physics that describes all the stages involved in the way materials crack, making it possible to predict how they will do so before the fracture actually occurs. This is the first time ever that this model has been used to describe objects or materials in 3D, namely all of those that occupy a volume in space and are isotropic, with a homogeneous structure. The study, published in the first week of March in Nature, has been completed in collaboration with researcher Alain Karma, professor at Northeastern University in Boston."(Ref 2)

b.  "How some materials break" from AlphaGalileo.
"A material-or, in other words, any solid object or element in our environment-can break in three different ways: from top to bottom (as in the San Andreas Fault, in California); horizontally, like a cut; or as a tear, for instance when a cable is pulled and twisted at the same time.

To set a few other examples, the fault along the Serranía del Interior mountain range in Venezuela cracks following a mixed pattern, combining the first and the third model; the crankshaft in a car motor breaks from torsion and fatigue; an adjustable wrench also breaks from fatigue; polymer materials crack like rocks; objects made of glass break along the same crack lines as geological fractures." Ref 3. below.
 
Reference
 
1. 'Helical crack-front instability in mixed-mode fracture', Nature 464, 85-89 (4 March 2010)
Antonio J. Pons(1,2) & Alain Karma(1)
1.Department of Physics and Center for Interdisciplinary Research on Complex Systems, Northeastern University, Boston, Massachusetts 02115, USA
2.Present address: Department of Physics and Nuclear Engineering, Polytechnic University of Catalonia, Terrassa, Barcelona 08222, Spain.doi:10.1038/nature08862; Received 21 January 2009; Accepted 27 January 2010

ABSTRACT
Planar crack propagation under pure tension loading (mode I) is generally stable. However, it becomes universally unstable with the superposition of a shear stress parallel to the crack front (mode III). Under this mixed-mode (I + III) loading configuration, an initially flat parent crack segments into an array of daughter cracks that rotate towards a direction of maximum tensile stress (1). This segmentation produces stepped fracture surfaces with characteristic ‘lance-shaped’ markings observed in a wide range of engineering (2, 3, 4, 5, 6, 7) and geological materials (1, 8). The origin of this instability remains poorly understood and a theory with which to predict the surface roughness scale is lacking. Here we perform large-scale simulations of mixed-mode I + III brittle fracture using a continuum phase-field method (9, 10, 11) that describes the complete three-dimensional crack-front evolution. The simulations reveal that planar crack propagation is linearly unstable against helical deformations of the crack front, which evolve nonlinearly into a segmented array of finger-shaped daughter cracks. Furthermore, during their evolution, facets gradually coarsen owing to the growth competition of daughter cracks in striking analogy with the coarsening of finger patterns observed in nonequilibrium growth phenomena(12, 13, 14). We show that the dynamically preferred unstable wavelength is governed by the balance of the destabilizing effect of far-field stresses and the stabilizing effect of cohesive forces on the process zone scale, and we derive a theoretical estimate for this scale using a new propagation law for curved cracks in three dimensions. The rotation angles of coarsened facets are also compared to theoretical predictions and available experimental data.

2. ScienceDaily

3. AlphaGalileo




 

Baterai Lithium

Baterai Lithium
Dewasa ini, hampir semua peralatan elektronik portabel seperti telpon genggam, kamera, dan pemutar musik menggunakan baterai lithium. Dibandingkan dengan baterai-baterai sebelumnya, baterai lithium lebih ringan dan kapasitas penyimpanan listriknya yang lebih tinggi.
Baterai lithium merupakan baterai yang menggunakan logam lithium atau paduan lithium sebagai elektroda negatif (anoda) dan material lain seperti mangan dioksida (MnO2), tionil klorida (SOCl2), sulfur dioksida (SO2), Li-I2, Li-Ag2CrO4, Li(CFx)n dsb sebagai elektroda positif. Lithium merupakan logam yang paling ringan, rasio elektron/massa paling besar dan potensial elektroda paling negatif sehingga baterai lithium mempunyai densitas energi yang tinggi dan tegangan yang tinggi. Selain itu proses dischargenya berlangsung stabil, suhu operasi yang luas, dan kinerja yang baik pada temperatur rendah serta waktu hidup yang panjang menjadikan baterai Lithium menjadi populer belakangan ini.

Baterai Polimer Ion Lithium
Kelemahan dari baterai lithium adalah sifatnya yang reaktif terhadap air atau uap air. Akibatnya perakitan baterai harus benar-benar bebas air. Elektrolit yang digunakan biasanya adalah garam lithium yang dilarutkan dalam larutan organik polar.
Kelemahan ini diatasi dengan munculnya konsep baterai ion lithium dimana sebagai elektroda positif (katoda) tidak digunakan logam lithium akan tetapi menggunakan oksida logam lithium seperti LixCoO2, LiNiO2, dan LiMnO4. Sebagai elektroda negatif (anoda) digunakan material karbon (LixC6). Polimer ion lithium pada prinsipnya sama dengan baterai ion lithium. Perbedaannya adalah penggunaan polimer padat sebagai elektrolit, sedangkan pada baterai ion lithium menggunakan liquid atau gel elektrolit. Penggunaan elektrolit polimer mempunyai kelebihan dalam hal kemudahan dalam proses pabrikasi, fleksibel, ringan, elastik dan transparan.

Elektrolit Polimer
Elektrolit padat baterai tersusun atas polimer sebagai matrik, garam lithium sebagai pembawa muatan dan sering kali ditambah plastisizer untuk meningkatkan konduktivitas ionik dari polimer.

Pada awalnya garam lithium yang digunakan adalah LiClO4, LiBF4, LiPF6 dan LiAsF6 karena mempunyai energi kisi rendah dan anion yang mudah terkoordinasi. Akan tetapi karena kurang stabil, penggunaan garam lithium dengan anion bulky seperti lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide [LiN(CF3SO2)2, LiTFSI], lithium tris(trifuorosulfonyl)methide [LiC(CF3SO2)3, LiTSFM] dan lithium (bis(perfluoroethylsulfonyl) imide [LiN(SO2CF2CF3)2, LiBETI] yang dapat membantu solvasi ion dan mencegah bersatunya pasangan ion menjadi lebih disukai. Selain itu sering juga digunakan garam lithium dengan anion turunan borat karena anionnya dapat mendelokalisasikan muatan.
Garam lithium perfluoroalkylphosphate Li[(C2F5)3PF3] pada etylene carbonate:dimethyl carbonate (50:50 wt %) dapat meningkatkan stabilitas anodik dan efisiensi discharge yang lebih tinggi. Kenaikan kinerja elektrokimia pada elektrolit disebabkan karena perisai sterik dari fosfor dan delokalisasi muatan negatif melalui sifat hidrofobik dan penarikan elektron dari gugus perfluorinated alkyl.
Pendekatan lain untuk meningkatkan dissosiasi garam lithium adalah menggunakan agen pengkomplek anion. Contohnya pada aza-ether tersubtitusi dimana atom hidrogen pada nitrogen digantikan oleh gugus penarik elektron seperti CF3SO3 sehingga nitrogen menjadi kekurangan elektron. Contoh lain pada sisi boron pada senyawa borat atau boran yang kekurangan elektron karena adanya gugus aril atau alkil yang terflourinasi.
Pada elektrolit polimer, ion bergerak pada inter dan intrapolimer diantara sisi koordinasi yang ditunjang dengan fleksibilitas rantai utama dan rantai samping polimernya. Elektrolit polimer mempunyai atom atau gugus atom yang mempunyai kekuatan donor elektron untuk membentuk ikatan koordinasi dengan kation dengan kemudahan dalam rotasi ikatan dan jarak antara sisi koordinasi yang sesuai untuk menghilangkan pengaruh interaksi ion.

Superkonduktor Nb3Sn

Nb₃Sn merupakan senyawa intermetalik yang mempunyai sifat superkonduktor. Pada penggolongan superkonduktor, Nb₃Sn masuk pada tipe II yang mempunyai struktur kristal A15. Nb₃Sn lebih mahal daripada NbTi yang sama-sama merupakan superkonduktor, namun intensitas medan magnetik Nb₃Sn lebih tinggi hingga mencapai 30 T. NbTi hanya sampai 15 T. Temperatur kritis Nb₃Sn adalah 18,3 K sehingga dibutuhkan helium cair yang memiliki titik didih 4,2 K untuk mendinginkannya.

Superkonduktor Nb₃Sn telah mendapatkan pangsa pasar yang besar pada bidang medan magnet tinggi seperti digunakan sebagai magnet superkonduktor untuk NMR, akselerator partikel dan plasma confinement pada aplikasi fusi. Kepadatan arus kritis yang tinggi dan medan kritis atas yang tinggi sangat penting untuk aplikasi ini. Untuk memaksimalkan sifat-sifar ini, baik kontrol struktur mikro maupun kontrol stoikiometri sangatlah diperlukan.

Secara mekanis, Nb₃Sn sangat rapuh sehingga tidak dapat dengan mudah ditarik menjadi kawat. Untuk mengatasi hal ini, produsen kawat biasanya melakukan penarikan pada prekursornya yang bersifat lebih ulet. Saat ini ada tiga cara utama untuk membuat kabel Nb₃Sn, yaitu metode timah internal (internal tin), serbuk dalam tabung (powder in tube = PIT) dan proses perunggu.

Polimer-Clay Nanokomposit

Polimer nanokomposit merupakan material yang terbentuk melalui penggabungkan material polimer organik dengan material lain dalam skala nanometer. Polimer nanokomposit sangat menarik perhatian karena seringkali mempunyai sifat mekanik, termal, elektrik, dan optik yang lebih baik dibandingkan dengan makro ataupun mikropartikelnya.

Secara umum polimer nanokomposit terbentuk dengan mendispersikan nanopartikel organik atau anorganik pada matriks polimer. Nanopartikel dapat berupa material tiga dimensi berbentuk sferis atau polihedral seperti silika, material dua dimensi berupa padatan berlapis seperti clay, grafit, dan hidrotalsit ataupun nanofiber satu dimensi seperti nanotube.

Material clay merupakan material yang paling banyak menarik perhatian karena sifatnya yang kuat, kaku, melimpah di alam, murah serta kemampuannya yang tinggi dalam menginterkalasikan partikel ke dalam strukturnya. Kemampuan interkalasi ini karena muatan layer yang kecil (x=0,2-0,6) sehingga kation dalam ruang antarlapis dapat ditukar. Berbeda dengan material komposit polimer biasa, polimer-clay nanokomposit terbentuk jika polimer dapat terinterkalasi ke dalam galeri mineral clay sehingga sifat polimer yang terbentuk berbeda dengan sifat mikropartikelnya.

Salah satu kekurangan clay adalah sifatnya yang hidrofilik sehingga dapat menyebabkan aglomerasi mineral clay dalam matriks polimer yang bersifat hidrofobik. Kekurangan ini dapat diatasi dengan menginterkalasikan kation organik seperti asam amino atau alkil amonium membentuk organoclay yang bersifat hidrofobik. Peningkatkan basal spacing setelah proses interkalasi juga dapat meningkatkan kemampuan difusi polimer atau prekursor polimer ke dalam interlayer clay.

Pencampuran mineral clay dengan polimer dapat membentuk tiga jenis nanostruktur komposit tergantung pada kondisi reaksi. Pertama adalah struktur terinterkalasi dimana monolayer rantai polimer terinterkalasi dalam clay membentuk struktur multilayer clay-polimer. Kedua adalah struktur tereksfoliasi dimana lapisan clay terdispersi seragam dalam matriks polimer. Ketiga adalah struktur klaster dimana terjadi eksfoliasi parsial.

Polimer-clay nanokomposit terbentuk dengan mendispersikan material nanoclay berlapis pada matriks polimer. Nanoclay mempunyai luas permukaan yang sangat besar sehingga dapat berinteraksi secara efektif dengan matriks polimer pada konsentrasi rendah (5-8%). Akibatnya, polimer nanoclay menunjukkan peningkatan pada modulus, stabilitas termal, dan sifat barrier tanpa peningkatan berat jenis dan kehilangan sifat optik.

Terdapat berbagai proses untuk membentuk nanokomposit clay-poilmer, yaitu polimerisasi in situ, eksfoliasi larutan, dan interkalasi lelehan. Pada polimerisasi in situ, monomer diinterkalasikan ke dalam galeri clay kemudian dipolimerisasi menggunakan panas, radiasi, inisiator atau katalis. Pada eksfoliasi larutan, clay dieksfoliasi menjadi platelet tunggal menggunakan pelarut yang juga dapat melarutkan polimer. Polimer kemudian dicampur ke dalam suspensi clay dan teradsopsi pada platelet. Pelarut tersebut kemudian dievaporasi. Pada interkalasi lelehan, clay dicampur secara langsung ke dalam matriks polimer dalam keadaan meleleh.

Sekilas Tentang Nanomaterial dan Aplikasinya

Nanomaterial merupakan material yang mempunyai ukuran dalam skala nanometer yaitu berkisar antara 1-100 nm. Banyak orang tertarik dengan nanomaterial, karena dengan ukuran nano, sifat material lebih menguntungkan dari pada ukuran besar. Rekayasa material nanopartikel pada dasarnya adalah rekayasa pengendalian ukuran, bentuk, dan morfologi, serta penataan material pada ukuran nanometer, yang akan menentukan karakteristik nanopartikel hasil sintesis.

Karakteristik material dapat menjadi berbeda setelah menjadi nanomaterial, dalam hal ini ada dua alasan. Pertama, nanomaterial memiliki surface area yang besar daripada material awalnya. Hal ini dapat meningkatkan reaktifitas kimia dan meningkatkan kekuatan sifat elektronik, yang kedua adalah efek kuantum yang mendominasi bahan dari nanoscale terutama pada pengaruh optikal dan sifat magnetik material.

Nanomaterial dapat dibagi menjadi 4 golongan yaitu :

a. Nol dimensi

Nanopartikel (oksida logam, semikonduktor, fullerenes)

b. Satu dimensi

Nanotubes, nanorods, nanowires

c. Dua dimensi

Thin films (multilayer, monolayer, self-assembled, mesoporous)

d. Tiga dimensi

Nanokomposit, nanograined, mikroporous, mesoporous, interkalasi, organi-anorganik hybrids.

Banyak nanoteknologi dan nanoscience yang dilakukan untuk memproduksi nanomaterial. Nanometerial dapat dibuat dengan tekhnik top down dan bottom up, dimana top down merupakan pembuatan struktur yang kecil dari material yang berukuran besar, sedangkan tekhnik bottom up penggabungan atom-atom atau molekul-molekul menjadi partikel yang berukuran lebih besar.

Adapun beberapa sifat keunggulan dari material berukuran nano, antara lain :

1) Sifat elektrik

Nanomaterial dapat mempunyai energi lebih besar dari pada material ukuran biasa karena memiliki surface area yang besar. Energy band secara bertahap berubah terhadap orbital molekul. Logam ukuran besar mengikuti hokum Ohm. Pada logam ukuran nano harus memiliki masukan elektrostatik (menggambarkan jumlah energi elektron) Eel = e2/2C. Resistivitas elektrik mengalami kenaikan dengan berkurangnya ukuran partikel.

Contoh aplikasi : energi densitas yang tinggi dari baterai, nanokristalin merupakan material yang bagus untuk lapisan pemisah pada baterai karena dia dapat menyimpan energi yang lebih banyak. Baterai logam nikel-hidrida terbuat dari nanokristalin nikel dan logam hidrida yang membutuhkan sedikit recharging dan memiliki masa hidupa yang lama.

2) Sifat magnetik

Kekuatan magnetik adalah ukuran tingkat kemagnetan. Tingkat kemagnetan akan meningkat dengan penurunan ukuran butiran patikel dan kenaikan spesifik surface area per satuan volume partikel. Sehingga nanopmeterial memiliki sifat yang bagus dalam peningkatan sifat magnet.

Contoh aplikasi : magnet nanokristalin yttrium-samarium-cobalt memiliki sifat magnet yang luar biasa dengan luas permukaan yang besar. Aplikasinya pada mesin kapal, instrumen ultra sensitiv dan magnetic resonance imaging (MRI) pada alat diagnostik.

3) Sifat mekanik

Nanomaterial memiliki kekerasan dan tahan gores yang lebih besar bila dibandingkan dengan material dengan ukuran biasa.

Contoh aplikasi : automobil dengan efisiensi greater fuel. Nanomaterial diterapkan pada automobil sejak diketahui sifat kuat, keras dan sangat tahan terhadap erosi, diharapkan dapat diterapkan pada busi.

4) Sifat optik

Sistem nanokristalin memiliki sifat optikal yang menarik, yang mana berbeda dengan sifat kristal konvensional. Kunci peyumbang faktor masuknya quantum tertutup dari pembawa elektrikal pada nanopartikel, energi yang efisien dan memungkinkan terjadinya pertukaran karena jaraknya dalam skala nano serta memiliki sistem dengan interface yang tinggi. Dengan perkembangan teknologi dari material mendukung perkembangan sifat nanofotonik. Dengan sifat optik linear dan non linear material nano dapat dibuat dengan mengontrol dimensi kristal dan surface kimia, teknologi pembuatan menjadi faktor kunci untuk mengaplikasikan.

Contoh aplikasi : pada optoelektronik., electrochromik untuk liquid crystal display (LCD).

5) Sifat kimia

Merupakan faktor yang penting untuk aplikasi kimia nanomaterial yaitu penambahan surface area yang mana akan meningkatkan aktivitas kimia dari material tersebut.

Contoh aplikasi : teknologi fuel cell merupakan aplikasi yang penting dari penggunaan logam nanopartikel. Dimana dalam fuel cell digunakan logam Pt dan Pt-Ru.

Besi oksida nanopartikel merupakan oksida logam yang mendapat perhatian yang besar dalam rekayasa material nanopartikel, mengingat potensi penerapan teknologi yang dimungkinkan. Pemanfaatan oksida logam yang memiliki beberapa spesies oksida berkarakteristik khas ini telah banyak dilaporkan yaitu sebagai : fotokatalis pada fotooksidasi fenol sebagai katalis autooksidasi bahan bakar jet-A, komponen aktif pada media rekam padat informasi, sebagai penghantaran obat paramagnetik dengan mengubahnya menjadi senyawa magnetic-gels, sensor alkohol pada temperatur ruang dan sebagai fotokatalis untuk menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen dlam bentuk elektroda lapis tipis, selain itu besi oksida nanopartikel dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan CaO sebagi sensor gas SO_2.

Struktur Kristal

Bilangan koordinasi

Pada sebuah padatan, tiap atom dikelilingi oleh sejumlah atom lain. Banyaknya atom yang mengelilingi atom tertentu disebut bilangan koordinasi. Misalkan pada padatan TiO₂, bilangan koordinasi Ti = 6 sedangkan O = 3. Artinya tiap atom Ti akan dikelilingi oleh 6 atom O, sedangkan tiap atom O akan dikelilingi oleh 3 atom Ti.

Pada padatan A_xB_y, bilangan koordinasi (BK) dari A dan B berada dalam rasio y:x. Misalnya pada padatan Contohnya pada TiO₂, perbandingan BK Ti:O = 6:3 = 2:1. Contoh lain adalah SiO₂ (BK Si = 4, BK O = 2) dan CaF₂ (BK Ca = 8, BK F = 4).

Untuk senyawa A_xB_yC_z dimana A dan B adalah kation yang terkoordinasi hanya pada anion C berlaku: x(BK A) + y(BK B) = z(BK C). Misal pada Perovskite, CaTiO₃ mengandung oktahedral Ti⁴⁺ (BK Ti = 6) dan koordinasi 12 dari Ca²⁺, sehingga berlaku: 6.1 + 12.1 = 3. BK O, maka BK O = 6. Pada struktur sebenarnya oksigen terkoordinasi oleh 2 ion Ti⁴⁺ dan 4 ion Ca²⁺.

Pada material molekular, bilangan koordinasi absolut dikontrol oleh valensi. Kecuali jika terjadi ikatan ganda atau ikatan parsial, jumlah ikatan suatu atom pada suatu molekul sama dengan bilangan koordinasi. Misalkan pada asam lemak C₁₈H₃₇COOH, maka BK atom C = 4 karena valensi dari C adalah 4.

Pada material non-molekular (misal padatan ionik), valensi dari atom atau ion tidak mempunyai pengaruh langsung terhadap bilangan koordinasi dan struktur molekul. Senyawa LiF, MgO, ScN, TiC, semuanya mempunyai rumus umum AB dan mempunyai struktur kristal yang sama dengan NaCl. BKnya adalah 6:6 akan tetapi valensi atom naik dari satu pada LiF sampai empat pada TiC dan tipe ikatan bervariasi dari ionik pada LiF sampai kovalen pada TiC.

Ikatan ionik dan kovalen

Suatu padatan kristal dapat terbentuk dari ikatan ionik maupun ikatan kovalen. Ikatan ionik terjadi pada padatan yang mengandung ion-ion bermuatan positif dan negatif. Ikatan ionik cenderung mempunyai struktur dengan simetri yang tinggi dan BK sebesar mungkin. BK ikatan kovalen biasanya lebih kecil dari ikatan ionik pada ukuran atom sama.

Tipe ikatan berkaitan dengan posisi pada sistem periodik dan keelektronegatifan. Alkali dan alkali tanah biasanya berstruktur ionik, khususnya bila berikatan dengan anion berukuran kecil dengan keelektronegatifan tinggi seperti O^2- dan F^-.

Ikatan kovalen terjadi terutama pada (a) atom kecil dengan valensi tinggi dimana pada keadaan kation akan mempolarisasi sangat kuat seperti B³⁺, Si⁴⁺, P⁵⁺, S⁶⁺, dll dengan (b) atom besar dengan keadaan anion terpolarisasi sangat kuat seperti I^- dan S^2-.

Ion dan Jari-Jari Ion

Ukuran relatif dari atom pada senyawa mempunyai pengaruh yang besar terhadap struktur yang diadopsi terutama untuk struktur ionik. Pada sistem periodik berlaku aturan-aturan sebagai berikut:

• Untuk unsur blok s dan p dalam satu golongan, jari-jari naik dengan kenaikan bilangan atom

• Untuk kation isoelektronik, jari-jari turun dengan kenaikan muatan

• Untuk unsur yang sama, jari-jari turun dengan kenaikan bilangan oksidasi

• Untuk unsur yang sama, jari-jari kation naik dengan kenaikan BK

• Sepanjang deret lantanida, ion dengan muatan yang sama, kenaikan bilangan atom menyebabkan penurunan ukuran karena orbital d kurang efektif dalam perisai. Efek yang sama terjadi pada deret ion logam transisi

• Jari-jari ion logam transisi lebih kecil daripada golongan utama

• Pasangan unsur menempati posisi diagonal pada tabel periodik mempunyai ukuran ionik yang sama

Struktur Ionik- Prinsip Umum

Senyawa ionik mempunyai kecenderungan membentuk struktur dengan simetri tinggi dan volume maksimal. Elektronetralitas lokal berlaku pada senyawa ionik, artinya sejumlah muatan positif akan dinetralkan oleh muatan negatif yang sama sehingga muatan total adalan nol. Ion pada senyawa ionik adalah bola bermuatan, elastik dan dapat terpolarisasi. Gaya tarik antar ion mematuhi hukum coulomb untuk dua ion bermuatan Z+ dan Z- yang terpisah dengan jarak r.

Aturan Rasio Radius

Aturan rasio radius menunjukan bahwa struktur yang diadopsi oleh senyawa ionik bergantung pada ukuran relatif dari ion-ionnya. Misalnya apabila suatu senyawa ionik dengan r+/r- = 0,414 maka mempunyai struktur NaCl.

Energi Kisi Kristal Ionik

Energi kisi kristal didefinisikan sebagai energi potensial total dari penataan muatan di dalam struktur kristal. Energi kisi berasal dari energi ikat antara ion tak sejenis, energi tolak antar ion sejenis serta energi tolakan jarak pendek karena overlap dari awan elektron.

Persamaan Kapustinskii

Persamaan Kapustinskii digunakan untuk menghitung energi kisi dari senyawa ionik hipotetik tak diketahui.

Siklus Born- Haber dan Perhitungan Termokimia

Dari hukum Hess maka siklus Born- Haber mempunyai persamaan:H_f = S+D/2+IP+EA+U

Stabilitas Senyawa Hipotetik dan Senyawa Nyata

Pembentukan dan stabilitas senyawa dengan keadaan valensi lebih rendah daripada normalnya menguntungkan apabila (i) potensial ionisasi kedua dan seterusnya dari logam sangat besar (ii) energi kisi dari senyawa dengan logam pada tingkat oksidasi normal berkurang.

Free, Useful, Attractive, Imaginative & Safe: Smart Material-Shape Memory Alloy-"Measuring Tape type" Steel supports Reflective Coating Armbands

I have just received my free reflective straps as promised on the EC Research-Industrial technologies page, cf. third image down on the page. One of my straps is sitting in front of me, as I write. The strap looks exactly like the web page image.

The offer opened on 15/01/2010. Hopefully there are still available. Just drop an email, as I did to the following address:

RTD-NMP-MATERIALS@ec.europa.eu

Technical description for geeks like me:
"The straps are made out of steel and normally lie flat due to their curvature along the width, but when tapped lightly against e.g. your arm or leg, they will curl themselves around as if like magic. This property is applied for example in retractable tape measures. The reflective surface consist of tens of thousands of micrometric PVC (polyvinyl chloride) prisms imprinted on the plastic surface: they collectively retro-reflect light, similar to the retro-reflectors used on road vehicles, thus improving your visibility. The European Commission wraps show (right side) a "firework" picture of a zirconium oxide with possible applications in ink-jet printing, as a courtesy from UNINOVA-CEMOP Centre

This is the sort of publicity for the profession I like, but...


It is a great pity that UNINOVA-CEMOP Centre's website does not appear to have been up-dated since 2003, when I visited today 27 March 2010.

I hope the EC publicity will stimulate them to correct this.
en référence à : European Commission - Research: Industrial technologies - Materials (afficher sur Google Sidewiki)