Bilim Adamlarını Şaşırtan Bir Deneyde Çatlak Bir Metal Parçası Kendi Kendini İyileştirdi : ScienceAlert

Bunu ‘Bunun olmaması gerekiyordu!’ altında dosyalayın: Bilim adamları, daha önce hiç görülmemiş bir şey olan bir metalin kendi kendini iyileştirdiğini gözlemlediler. Bu süreç tam olarak anlaşılıp kontrol edilebilirse, yepyeni bir mühendislik çağının başlangıcında olabiliriz.

Sandia National Laboratories ve Texas A&M University’den bir ekip, özel bir şanzıman kullanarak metalin dayanıklılığını test ediyordu. elektron mikroskobu metalin uçlarını saniyede 200 kez çekme tekniği. Daha sonra, vakumda asılı duran 40 nanometre kalınlığında bir platin parçasında ultra küçük ölçeklerde kendi kendini iyileştirmeyi gözlemlediler.

Yukarıda açıklanan türde gerilmenin neden olduğu çatlaklar, yorgunluk hasarı: sonunda makinelerin veya yapıların kırılmasına neden olan mikroskobik kırılmalara neden olan tekrarlanan gerilim ve hareket. Şaşırtıcı bir şekilde, yaklaşık 40 dakikalık bir gözlemden sonra, platindeki çatlak yeniden kaynaşmaya ve farklı bir yönde yeniden başlamadan önce kendini onarmaya başladı.

“Bu, ilk elden izlemek için kesinlikle büyüleyiciydi,” diyor Sandia Ulusal Laboratuvarlarından malzeme bilimcisi Brad Boyce. “Kesinlikle onu aramıyorduk.”

“Doğruladığımız şey, metallerin, en azından nano ölçekteki yorgunluk hasarı durumunda, kendi içlerinde, doğal olarak kendilerini iyileştirme yetenekleri olduğudur.”

Bunlar kesin koşullar ve bunun tam olarak nasıl olduğunu veya onu nasıl kullanabileceğimizi henüz bilmiyoruz. Bununla birlikte, köprülerden motorlara ve telefonlara kadar her şeyi onarmak için gereken maliyeti ve çabayı düşünürseniz, kendi kendini iyileştiren metallerin ne kadar fark yaratabileceğini bilemezsiniz.

Ve gözlem emsalsiz olsa da, tamamen beklenmedik değil. 2013 yılında Texas A&M Üniversitesi malzeme bilimcisi Michael Demkowicz bir çalışma üzerinde çalıştı. bunu tahmin etmek metallerin içindeki küçük kristal taneciklerin esasen sınırlarını değiştirmesiyle bu tür bir nanoçatlak iyileşmesi gerçekleşebilir. strese tepki olarak.

Demkowicz ayrıca güncellenmiş verileri kullanarak bu son çalışma üzerinde çalıştı. bilgisayar modelleri metalin nano ölçekte kendi kendini iyileştirme davranışı hakkındaki on yıllık teorilerinin burada olanlarla eşleştiğini göstermek için.

Otomatik tamir işleminin oda sıcaklığında gerçekleşmiş olması da araştırmanın bir diğer umut verici yönü. Metal genellikle gerektirir çok fazla ısı şeklini değiştirmek için, ancak deney bir vakumda gerçekleştirildi; Aynı işlemin tipik bir ortamda geleneksel metallerde gerçekleşip gerçekleşmeyeceği henüz belli değil.

Olası bir açıklama olarak bilinen bir süreci içerir. soğuk kaynakmetal yüzeyler, ilgili atomlarının birbirine dolanması için yeterince birbirine yaklaştığında ortam sıcaklıklarında meydana gelir. Tipik olarak, ince hava katmanları veya kirletici maddeler işleme müdahale eder; uzay boşluğu gibi ortamlarda, saf metaller kelimenin tam anlamıyla birbirine yapışacak kadar yakınlaşmaya zorlanabilir.

“Umudum, bu bulgunun malzeme araştırmacılarını, doğru koşullar altında malzemelerin hiç beklemediğimiz şeyleri yapabileceğini düşünmeye teşvik edeceğini umuyorum.” diyor Demkowicz.

Araştırma yayınlandı Doğa.