一组跨国界的跨学科研究人员发现了为什么裂纹以一种难以预测的方式开始、扩展和结束的原因。几乎每个人都曾经经历过摔手机后听到那恐怖的“嘣”声的时刻。直到你检查损坏的程度之前，你永远不知道会有多糟糕 - 是在角落上有个小裂缝，还是一条横穿整个屏幕的线。
这项研究的发现发表在《自然物理学》杂志上，深入理解了裂纹的生命周期，可以提高我们对材料科学、地震以及地热能、石油和天然气生产的理解。
得到美国国家科学基金会通过哈佛科学与工程研究中心（MRSEC）的支持，这项研究项目由材料科学家、工程师、地球物理学家和地震学家组成，包括来自诺丁汉大学、哈佛大学、中国石油大学（北京）、塔夫茨大学、华盛顿大学和耶路撒冷希伯来大学的学者。
水力压裂，即所谓的压裂，是通过向岩石注入高压液体，在地下生成一系列相连的裂缝。这个过程，广泛用于石油和天然气开采或地热能，也可以在自然界中观察到，比如玄武岩脉的形成。
为了在三维空间理解裂缝，团队在透明材料中引入一个裂缝，然后注入不同粘度的液体。利用高速摄像机，可以每秒捕获10万张图像，空间分辨率为几微米，并结合先进的声发射传感器，团队能够可视化和听到裂缝在材料中传播时的动态过程。
团队发现，裂缝并不像连续的波动一样穿过材料，而是偶尔停止和开始，从裂缝起源处向外通过一系列高速跳跃扩散。这些跳跃之间的振幅和时间取决于液体的粘度。
对于像水这样低粘度的液体，跳跃之间的时间很短，因为液体几乎瞬间渗透到裂缝中。而对于像甘油这样粘度高的液体，其粘度就像蜂蜜一样，所谓的裂缝前缘（裂缝处）与液体前缘（液体尖端处）之间的滞后会随着高粘度液体渗透裂缝和扩大所需的时间而增加。
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