Науковців приголомшила здатність пошкоджених металів до самовідновлення

Марія Власова

Джерело: Nature

Команда з Сандійської національної лабораторії та Техаського університету A&M в ході експерименту отримала змогу спостерігати за унікальним явищем самовідновлення пошкодженої платинової пластини.

Головні тези:

Науковці з Сандійської національної лабораторії та Техаського університету A&M спостерігали унікальне явище самовідновлення пошкоджених металів.
Стійкість металів до самовідновлення може бути використана для ремонту та підтримання технічного стану споруд та пристроїв.
Явище автоматичного відновлення металів відбувається за кімнатної температури, що робить його багатообіцяючим для застосування.
Дослідження показало, що навіть нанотріщини металу можуть загоюватись завдяки внутрішній здатності металів до самовідновлення
Можливість використання процесу самовідновлення металів має широкі перспективи у сфері ремонту мостів, двигунів та електронних пристроїв

Що відомо про здатність пошкоджених металів до самовідновлення

Зазначається, що дослідники тестували стійкість металу, використовуючи спеціалізований трансмісійний електронний мікроскоп для того, щоб витягнути кінці металу 200 разів щосекунди.

Після цього вчені спостерігали за тим, як шматок платини товщиною 40 нанометрів самовідновлювався в умовах підвищеного вакууму.

Зокрема, нанотріщини, які виникають в процесі так званої “втоми” металу через постійні напруження і рухи, почали загоюватись.

Вчені зі США довели здатність металів до самовідновлення — Науковці у США вивчають стійкість металу

Це було абсолютно приголомшливо спостерігати на власні очі. Ми, звичайно, не очікували цього. Ми підтвердили, що метали мають власну внутрішню, природну здатність до самовідновлення, принаймні у випадку втомних пошкоджень на нанорівні, — зазначає матеріалознавець з Сандійської національної лабораторії Бред Бойс.

Як може бути використане явище самовідновлення металів

Науковці зазначають, що процес самовідновлення металів може бути використаний для протидії деформації через “втому” металу і вплинути на ремонт та підтримання належного технічного стану таких споруд, та приладів, як мости, двигуни та навіть телефони.

Зазначається, що процес самовідновлення металів був передбачений ще у 2013 році матеріалознавцем з Техаського університету A&M Майклом Демковичем.

Він передбачив, що загоєння нанотріщин може відбуватися завдяки крихітним кристалічним зернам всередині металів, які, по суті, зміщують свої межі у відповідь на стрес.

Те, що процес автоматичного відновлення відбувався за кімнатної температури, є ще одним багатообіцяючим аспектом дослідження.

Науковці пояснюють це процес явищем, відомим як “холодне зварювання”, коли за температури навколишнього середовища металеві поверхні перебувають настільки близько одна від одної, що їх атоми починають змішуватись.

У середовищі, подібному до космічного вакууму, чисті метали можуть бути зближені настільки, що буквально злипнуться.

Я сподіваюся, що це відкриття спонукатиме дослідників матеріалів замислитися над тим, що за певних обставин матеріали можуть робити те, чого ми ніколи не очікували, — додає Демкович.