Ученых ошеломила способность поврежденных металлов к самовосстановлению

Мария Власова

Источник: Nature

Команда из Сандийской национальной лаборатории и Техасского университета A&M в ходе эксперимента получила возможность наблюдать за уникальным явлением самовосстановления поврежденной платиновой пластины.

Главные тезисы

Ученые обнаружили, что поврежденные металлы способны к самовосстановлению, что открывает новые перспективы в сфере ремонта и поддержания технического состояния сооружений и устройств.
Исследование показало, что нанотрещины металла могут заживать благодаря внутренней способности металлов к самовосстановлению, что может быть полезно для противодействия деформации из-за 'усталости' металла.
Процесс самовосстановления металлов происходит при комнатной температуре, открывая многообещающие возможности для применения в различных областях, включая ремонт мостов, двигателей и электронных устройств.
Исследователи использовали специализированный трансмиссионный электронный микроскоп для тестирования стойкости металла, что позволило наблюдать за процессом самовосстановления поврежденной платиновой пластины.
Открытие ученых о способности металлов к самовосстановлению подтверждает теорию об автоматическом восстановлении металлов при утомительных повреждениях на наноуровне, открывая новые горизонты в материаловедении.

Что известно о способности поврежденных металлов к самовосстановлению

Отмечается, что исследователи тестировали стойкость металла, используя специализированный трансмиссионный электронный микроскоп для того, чтобы вытянуть концы металла 200 раз в секунду.

После этого ученые наблюдали за тем, как кусок платины толщиной 40 нанометров самовосстанавливался в условиях повышенного вакуума.

В частности, нанотрещины, возникающие в процессе так называемой "усталости" металла из-за постоянных напряжений и движений, начали заживлять.

Ученые из США доказали способность металлов к самовосстановлению — Ученые в США изучают устойчивость металла

Это было совершенно потрясающе наблюдать своими глазами. Мы, конечно, этого не ожидали. Мы подтвердили, что металлы обладают собственной внутренней, естественной способностью к самовосстановлению, по крайней мере, в случае утомительных повреждений на наноуровне, — отмечает материаловед из Сандийской национальной лаборатории Брэд Бойс.

Как может быть использовано явление самовосстановления металлов

Ученые отмечают, что процесс самовосстановления металлов может быть использован для противодействия деформации из-за "усталости" металла и повлиять на ремонт и поддержание надлежащего технического состояния таких сооружений и приборов, как мосты, двигатели и даже телефоны.

Отмечается, что процесс самовосстановления металлов был предусмотрен еще в 2013 году материаловедом из Техасского университета A&M Майклом Демковичем.

Он предположил, что заживление нанотрещин может происходить благодаря крошечным кристаллическим зернам внутри металлов, по сути, смещающих свои границы в ответ на стресс.

То, что процесс автоматического восстановления происходил при комнатной температуре является еще одним многообещающим аспектом исследования.

Ученые объясняют этот процесс явлением, известным как холодная сварка, когда при температуре окружающей среды металлические поверхности находятся настолько близко друг от друга, что их атомы начинают смешиваться.

В среде, подобной космическому вакууму, чистые металлы могут быть сближены настолько, что буквально слипнутся.

Я надеюсь, что это открытие будет побуждать исследователей материалов задуматься о том, что при определенных обстоятельствах материалы могут делать то, чего мы никогда не ожидали, — добавляет Демкович.