22 июля 2023
Наблюдение за пластинкой платины в вакууме с помощью электронного микроскопа, который сканировал объект 200 раз в секунду, показало, как возникающие после деформации трещины в металле зарастают сами собой без каких-либо внешних воздействий на металл. Открытие ошеломило учёных, поскольку такого ещё никто не видел. Если заживление трещин воспроизведут на воздухе, это изменит наш мир, в котором усталость металла — это аварии и бесконечные ремонты.
Красным показано направление деформации, а зелёным — зажившая трещина. Источник изображения: Sandia National Laboratories
Открытие сделала группа учёных из Национальных лабораторий Сандия и Техасского университета A&M. Они проверяли устойчивость металла к деформирующим нагрузкам на растяжение — одной из распространённых причин усталости металла, когда он идёт трещинами и в итоге разрушается. При этом кусочек подвешенной в вакууме платины толщиной 40 нм был под постоянным наблюдением просвечивающего электронного микроскопа с частотой сканирования 200 раз в секунду.
Как же удивились учёные, когда примерно через 40 минут наблюдений трещина в платине начала срастаться и затягиваться, а затем снова пошла в другом направлении.
«Это было совершенно потрясающе наблюдать воочию, — сказал один из авторов исследования, которое теперь опубликовано в Nature. — Мы, конечно, этого не ожидали. Мы подтвердили, что металлы обладают собственной естественной способностью к самовосстановлению, по крайней мере, в случае усталостного повреждения на наноуровне».
В принципе, мы давно применяем так называемую холодную сварку, но она требует давления, трения или удара. В данном случае материал трещины сошёлся на уровне кристаллической решётки сам без давления или плавления. Возможно, этому способствовало нахождение образца в вакууме, где ничто не могло загрязнить края трещины и препятствовать сближению атомов металла до начала слипания. Учёные намерены повторить эксперимент на воздухе и оценить масштабы, на которых процесс «заживления» продолжает работать. Возможно, учёные смогут найти условия, при которых металлы смогут заживлять трещины самостоятельно или при минимальном воздействии на них со стороны. По крайней мере, на это теперь есть надежда.
Хочешь узнать больше - читай отзывы
← Вернуться на предыдущую страницу
"Ключ до довголіття" виявлено у ДНК екснайстарішої людини планети, яка прожила 117 років 18 марта 2025
Марія Браньяс Морера мала гени, що зберігали її клітини молодими.
Які відео працюють як знеболювальне: вчені здивували відповіддю 18 марта 2025
Відчуття болю учасниками експерименту було меншим під час перегляду відео з видами природи.
Південна Корея готова прийняти полонених військових КНДР 18 марта 2025
Сеул готовий прийняти всіх північнокорейських військових, які будуть захоплені Україною і бажатимуть перебратися до Південної Кореї.