Науковці відтворили втому металу в умовах вакууму, спостерігаючи за ним, і зробили дивовижне відкриття. З’ясувалося, що метал має здатність самостійно, без жодних додаткових зовнішніх чинників, «лікувати» мікротріщини. Вони просто затягуються самостійно. Якщо цей ефект вдасться повторити в повітряному просторі, це може докорінно змінити увесь наш сучасний світ, де втома та пошкодження металу — причина численних аварій та постійних ремонтних робіт у багатьох сферах виробництва й не тільки.
Це відкриття зробила група науковців із Національних лабораторій Сандія та Техаського університету. Дослідження опубліковано у відомому журналі Nature. У ході лабораторного експерименту експерти оцінювали міцність металу до деформуючих зусиль при розтягуванні, що, по суті, є найчастішою причиною втоми металу, який згодом вкривається тріщинами та врешті-решт ламається.
З цією метою платинову пластину завтовшки 40 нм розмістили у вакуумній камері, і з частотою 200 разів на секунду здійснювалися механічні навантаження (розтягування та стискання), щоб відтворити втому металу, спостерігаючи за процесом у режимі реального часу. Експеримент здійснювався у вакуумі за допомогою просвічувального електронного мікроскопа.
І яке ж було здивування науковців, коли приблизно на 40-й хвилині після початку тесту тріщина на платині почала зростатися й затягуватися самостійно. А потім знову почала збільшуватися, але вже в іншому напрямку.
За словами одного з авторів дослідження, це було просто дивовижно — побачити весь цей процес на власні очі. Ніхто навіть не міг уявити, що таке взагалі можливо. Однак це відкриття доводить, що метали мають здатність до самовідновлення принаймні на нанорівні.
Звісно, нам уже досить давно відоме так зване холодне зварювання, але для його проведення необхідно створити надмірний тиск, тертя або удар. У цьому ж експерименті кристалічна решітка металу відновилася без зовнішнього втручання.
Науковці висловили припущення, що цьому сприяло перебування у вакуумі, де ніщо не могло забруднити краї тріщини й таким чином перешкодити їхньому зростанню.
Тепер науковці будуть намагатися отримати абсолютно такий самий результат в атмосфері та на практиці визначити межі, за яких «процес зцілення» в металі ефективно функціонує.
Цілком можливо, що науковцям таким чином вдасться знайти умови, за яких метали зможуть відновлюватися за мінімального впливу на них. І якщо це вдасться впровадити в сучасній промисловості, це стане справжньою революцією, яка дозволить відновлювати металеві конструкції, продовжуючи таким чином термін їх служби на багато десятиліть.
Поділитися