Zapišite ovo pod ‘To ne bi trebalo da se desi!’. U eksperimentu, naučnici su primetili samo zarastanje metala. Ako se ovaj proces može u potpunosti razumeti i kontrolisati, mogli bismo biti na početku potpuno nove ere inženjeringa.
U studiji objavljenoj prošle godine, tim iz Sandia National Laboratories i Teksaškog univerziteta A&M testirao je otpornost metala, koristeći specijalizovanu tehniku transmisionog elektronskog mikroskopa kako bi povukao krajeve metala 200 puta svake sekunde.
Zatim su posmatrali samoizlečenje u ultra-malim razmerama u komadu platine debljine 40 nanometara suspendovanom u vakuumu.
Pukotine uzrokovane tipom naprezanja koji je gore opisan su poznati kao oštećenje od zamora: ponovljeni stres i kretanje koji izazivaju mikroskopske lomove, na kraju uzrokujući lomljenje mašina ili konstrukcija.
Zapanjujuće, nakon oko 40 minuta posmatranja, pukotina u platini je počela da se ponovo spaja i popravlja pre nego što je ponovo krenula u drugom pravcu.
„Ovo je bilo apsolutno zapanjujuće gledati iz prve ruke“, rekao je naučnik za materijale Bred Bojs iz Sandia National Laboratories kada su objavljeni rezultati.
„Sigurno to nismo tražili. Ono što smo potvrdili je da metali imaju sopstvenu prirodnu sposobnost da se sami leče, barem u slučaju oštećenja od umora na nanoskali.“
To su tačni uslovi, a mi još ne znamo tačno kako se to dešava i kako to možemo da iskoristimo. Međutim, ako razmislite o troškovima i trudu potrebnim za popravku svega, od mostova preko motora do telefona, nema pojma koliku bi razliku mogli da naprave metali koji se samoizleče.
Iako je zapažanje bez presedana, nije sasvim neočekivano. 2013. godine, naučnik o materijalima sa Teksaškog univerziteta A&M Michael Demkovicz radio je na studiji koja predviđa da bi se ova vrsta zarastanja nanopukotina mogla dogoditi, podstaknuta sićušnim kristalnim zrncima unutar metala koji suštinski pomeraju svoje granice kao odgovor na stres.
Demkovicz je takođe radio na ovoj studiji, koristeći ažurirane kompjuterske modele kako bi pokazao da se njegove decenije stare teorije o ponašanju metala u samoizlečenju na nanorazmeri poklapaju sa onim što se ovde dešavalo.
Da se proces automatskog popravljanja dogodio na sobnoj temperaturi je još jedan obećavajući aspekt istraživanja. Metalu je obično potrebno mnogo toplote da pomeri svoj oblik, ali eksperiment je izveden u vakuumu; ostaje da se vidi da li će se isti proces desiti u konvencionalnim metalima u tipičnom okruženju.
Moguće objašnjenje uključuje proces poznat kao hladno zavarivanje, koji se dešava na temperaturama okoline kad god se metalne površine približe dovoljno da se njihovi atomi zapleću.
Tipično, tanki slojevi vazduha ili zagađivača ometaju proces; u okruženjima kao što je vakuum svemira, čisti metali mogu biti primorani da se približe dovoljno da se bukvalno zalepe.
„Nadam se da će ovo otkriće podstaći istraživače materijala da razmotre da, pod pravim okolnostima, materijali mogu učiniti stvari koje nikada nismo očekivali“, rekao je Demkovicz.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature.
