Según un estudio presidido por los ingenieros de la Universidad de Michigan, por primera vez, los investigadores pueden estudiar microestructuras dentro de un laboratorio estándar, microestructuras dentro de metales de rayos X, cerámica y rocas, sin necesidad de viajar en un acelerador de partículas.
La nueva técnica propaga 3DX-ray, conocida como 3DXRD más accesible, potencialmente accesible para la academia y la industria, ofrece más oportunidades para los estudiantes y analizando rápidamente muestras y prototipos.
3DXRD Reorns Imágenes 3D usando rayos x tomados en múltiples ángulos como una tomografía computarizada. En lugar de girar alrededor de un paciente en lugar de un dispositivo de imagen, una muestra de material de ancho de milímetro gira en un soporte frente a un poderoso haz que tiene un millón de veces más rayos x que los rayos x médicos.
Una enorme concentración de rayos X produce una imagen microépica de pequeños cristales de fusibles que produce principalmente metales, cerámicas y piedras conocidas como materiales de línea de cristal poli.
Los resultados ayudan a los investigadores a comprender cómo reaccionan miles de volúmenes de cristales individuales a la presión mecánica midiendo el volumen, la posición, la orientación y el estrés. Por ejemplo, la imagen del haz de acero bajo compresión puede mostrar qué cristales responden al peso de un edificio, lo que ayuda a los investigadores a comprender el desgaste a gran escala.
Sancutron era la única instalación capaz de producir suficientes rayos x para 3DXRD porque los electrones escupen patines de rayos X porque viajan a través de acres de partículas circulares, después de lo cual se puede enviar a la muestra.
Aunque el haz Syncrotron X -Ray produce la última descripción, solo hay unas 70 instalaciones en todo el mundo. Los equipos de investigación deben mantener juntos los consejos para el “tiempo de haz”. Los proyectos aceptables a menudo deben esperar de seis meses a dos años para administrar sus experiencias, que se limitan a al menos seis días.
En un intento por hacer que esta técnica esté más extendida, el equipo de investigación trabajó con la fabricación de prototor para personalizar la primera escala de laboratorio 3DXRD. En general, el dispositivo es aproximadamente del tamaño del baño residencial, pero se puede reducir al tamaño del armario de escobas.
“Esta técnica nos brinda datos tan interesantes que quería crear una oportunidad para probar cosas nuevas que permitan momentos de alto riesgo, premios y enseñanza para los estudiantes sin esperar el tiempo y el estrés del haz de santras”, Ingeniería y Materiales mecánicos, publicado en Science and Science Science and Science.
Anteriormente, los dispositivos a pequeña escala no podían producir suficientes radiografías para 3DXRD porque en un lugar determinado, Electron bombeó tanta potencia en el inodo, el nivel sólido de la sombra en la que el electrón golpea para hacer rayos X, que se derretirá. LAB-3DXRD aprovecha un ánodo de chorro de metal líquido que ya está líquido a temperatura ambiente, lo que le permite tomar la máxima resistencia y producir más de una vez más de una vez.
Los investigadores escanean la misma aleación de titanio utilizando tres métodos y colocan el diseño en el diseño mediante escaneo: a diferencia de LAB -3DXRD, Sancutron -3dxrd y defensa de laboratorio, tomografía o laboratorio dct -use -use -use -se -make de una estructura cristalina en 3D de un estrés.
El LAB-3DXRD fue extremadamente preciso, con un 96 % de cristal que se recogió sobre saltar con las otras dos maneras. Se desempeñó bien con un cristal mayor que 60 micrómetros, pero algunos perdieron el pequeño cristal. Los investigadores notaron que agregar detectores de fotones más sensibles, que detectan los rayos x que se utilizan para construir imágenes, puede ayudar a atrapar los mejores cristales granulares.
Con esta técnica disponible en el hogar, el equipo de investigación de la caja puede intentar hacer nuevos experimentos, que pueden ser honrados para preparar los parámetros para una gran experiencia en un snorkel.
“Lab -3dxrd es como un buen telescopio en el patio trasero, mientras que Sancutrin -3D es un telescopio de Hubble. Todavía hay una situación en la que necesita Hubble, pero ahora estamos bien preparados para estas grandes experiencias porque ya podemos probar todo”,
Además de activar experimentos más accesibles, LAB -3DXRD permite a los investigadores extender el proyecto de seis días, lo cual es especialmente útil al estudiar la carga de mareos, cómo un material responde a una presión frecuente en miles de bicicletas.
En el momento del estudio, el miembro de la investigación de la Ingeniería Mecánica, el primer autor y co -co -co -autor, Savinghi Oh, ahora opera en la División de Ciencias X -Rayos en el Laboratorio Nacional de Organos.
Esta investigación ha sido financiada por la National Science Foundation (CMMI-2142302 D DMR-1829070) y el Departamento de Energía de los Estados Unidos (premio DES-SC0008637).
Los investigadores de fabricación de Proto también participaron en el estudio.
Lab DCT se realizó en la función de contenido del Centro de Contenido de Michigan.
Estudio: Tomar la propagación tridimensional de rayos X (3DXRD) de santrón a escala de laboratorio (doi: 10.1038/s41467-025-58255-x)
