Треснувший кусок металла самовосстановился во время эксперимента и ошеломил ученых
В исследовании команда из национальных лабораторий Сандиа и Техасского университета A&M (США) проверяла устойчивость металла. Для этого был использован специализированный трансмиссионный электронный микроскоп, чтобы потянуть за концы металла 200 раз в секунду.
В ходе эксперимента ученые наблюдали заживление самого металла. Если этот процесс удастся полностью понять и контролировать, это станет началом совершенно новой эпохи инженерии, пишет ScienceAlert.
Ученые наблюдали самовосстановление в сверхмалых масштабах в куске платины толщиной 40 нанометров, подвешенном в вакууме.
Трещины, вызванные вышеописанным типом деформации, известны как усталостные повреждения: повторяющиеся нагрузки и движения приводят к микроскопическим разрывам, которые в конечном итоге приводят к разрушению машин или конструкций.
Удивительно, но примерно через 40 минут наблюдения трещина в платине начала срастаться и восстанавливаться, а затем снова двигаться в другом направлении.
"Это было просто потрясающе наблюдать. Мы точно этого не искали. Мы подтвердили, что металлы обладают собственной внутренней природной способностью самовосстанавливаться, по крайней мере, в случае утомительного повреждения на наноразмере", – сказал исследователь материалов Брэд Бойс из Sandia National Laboratories, когда были объявлены результаты.
Ученые объясняют, что на данный момент не знают точно, как это происходит или как этим можно воспользоваться в будущем. Однако, если подумать о затратах и усилиях, необходимых для ремонта всего – от мостов до двигателей и телефонов – невозможно представить, насколько многие могут изменить самовосстанавливаемые металлы.
Хотя наблюдение беспрецедентно, оно не совсем неожиданное. В 2013 году ученый из материалов Техасского университета A&M Майкл Демкович работал над исследованием, которое предполагало, что такой вид заживления нанотрещин может происходить благодаря тому, что крошечные кристаллические зерна внутри металлов фактически смещают свои границы в ответ на нагрузку. Также он работал над этим исследованием, используя обновленные компьютерные модели, чтобы показать, что его теории десятилетней давности о самовосстановлении металла в наноразмере соответствуют происходящему здесь.
То, что процесс автоматического ремонта происходил при комнатной температуре является еще одним перспективным аспектом исследования. Обычно металлу требуется много тепла, чтобы изменить его форму, но эксперимент проводился в вакууме, поэтому неизвестно, произойдет ли тот же процесс с обычным металлом в типичной среде.
Возможным объяснением является процесс, известный как холодная сварка, которая происходит при температуре окружающей среды всякий раз, когда металлические поверхности приближаются достаточно близко друг к другу, чтобы соответствующие их атомы. Как правило, процессу мешают тонкие слои воздуха или загрязнения. В таких средах, как космический вакуум, чистые металлы могут быть прижаты достаточно близко друг к другу, чтобы буквально слипнуться.
"Я надеюсь, что этот вывод поощрит исследователей материалов задуматься над тем, что при правильных обстоятельствах материалы могут делать то, чего мы никогда не ожидали", – сказал Демкович.
Ранее OBOZ.UA рассказывал, что физики нашли доказательство существования "негативного времени".
Только проверенная информация у нас в Telegram-канале OBOZ.UA и Viber. Не ведитесь на фейки!