Che cos'è la deformazione elastica?

La deformazione elastica è una modifica reversibile alla forma di un materiale, in cui si piega fuori posizione e si ritrae dopo il rilascio della deformazione. Un esempio comune può essere visto negli occhiali con cornici di memoria, che l'utilizzatore può piegare o accartocciare nella mano prima di rilasciare, permettendo loro di tornare alla loro forma normale. Questa proprietà può essere vista in una varietà di materiali e valutare la linea di demarcazione tra deformazione elastica e plastica, in cui il cambiamento di forma diventa permanente, è una parte importante del test dei materiali.

Per molti materiali è auspicabile una certa elasticità. La capacità di tornare indietro da uno stress relativamente basso può mantenere materiali durevoli e utili più a lungo. Memorie plastiche, schiume, metalli e gel mostrano tutti questo tratto. L'elasticità del materiale gli consente di recuperare dallo stress per ripristinare la normale funzionalità, sebbene nel tempo e in determinate condizioni, il materiale possa diventare fragile e non presentare una vasta gamma di deformazioni elastiche. I materiali spesso diventano meno flessibili quando sono freddi o sottoposti a prodotti chimici indurenti che interferiscono con la loro elasticità.

Con la deformazione plastica, il materiale cambia forma in modo permanente, anche se non si guasta. Questo può anche essere un tratto utile con alcuni materiali; le barriere autostradali, ad esempio, a volte sono progettate per dare sotto la pressione di un'auto mentre si trovano sul posto, per fermare le auto senza rimbalzarle sulla carreggiata. Quando il materiale si guasta a causa dello stress, ciò può comportare rischi. Si dice che i materiali con un basso punto di rottura siano fragili.

I test sui materiali possono determinare la deformazione elastica, se presente, di un materiale. Potrebbe essere possibile modificare la configurazione del materiale per aumentare l'elasticità. Con la plastica polimerica, ad esempio, è possibile aggiungere alla miscela speciali materiali ammorbidenti per consentirgli di piegarsi e dare sotto pressione senza cambiare in modo permanente la forma. La deformazione elastica sotto pressione può essere utile per cose come le schiume di memoria nei sedili, che possono dare sotto peso e risalire per adattarsi a una persona diversa.

Troppa deformazione elastica può diventare un problema. Con alcuni materiali, l'elasticità non è una caratteristica desiderabile e il materiale è reso più fragile, ma più forte, quindi può resistere alla tensione. In un edificio, ad esempio, una piccola quantità di energia può prevenire problemi, ma se le travi si piegano e si flettono selvaggiamente, potrebbero danneggiare altri componenti strutturali dell'edificio. Ciò potrebbe creare crepe nel rivestimento, danni ai sistemi elettrici, pareti e pavimenti irregolari e così via.