Как показали последние исследования ученых из Sandia National Laboratories и Техасского университета A&M, металлы обладают удивительной способностью к самовосстановлению на наноуровне. Исследование, опубликованное в журнале Nature, раскрывает потенциал этого явления, открывая новую эру инженерии и материаловедения.
![]()
Фото из открытых источников
Команда ученых проводила эксперимент, используя просвечивающий электронный микроскоп и вытягивая концы металла с частотой 200 раз в секунду. Наблюдение проводилось на сверхмалых масштабах в куске платины толщиной всего 40 нанометров, подвешенном в вакууме. Таким образом, они стали свидетелями устойчивости металла при повреждениях, вызванных повторяющимися напряжениями и движениями, так называемыми усталостными повреждениями.
Удивительно, через примерно 40 минут наблюдения трещина в платине начала «заживать», сливаясь и «залечиваясь» перед тем, как снова начать двигаться в другом направлении. Этот автоматический процесс починки происходил при комнатной температуре, что является важным фактором для возможной применимости в реальных условиях.
Майкл Демкович из Техасского университета A&M, который уже работал над исследованиями самовосстановления металла в прошлом, подтвердил свои предыдущие теории, используя обновленные компьютерные модели. Его исследования предсказывали возможность заживления нанотрещин из-за смещения кристаллических зерен в металле под воздействием нагрузок.
Возможное объяснение этого явления лежит в процессе, известном как холодная сварка. При определенных обстоятельствах металлические поверхности могут сближаться настолько, что атомы начинают соединяться. В типичных условиях, таких как атмосферные, этому процессу мешают тонкие слои воздуха или загрязнителей, но в вакууме металлы способны фактически слипаться.
