Впервые научные специалист наблюдали, как куски металла трескаются и восстанавливаются без вмешательства человека. Если удастся найти способ управлять этим процессом, то человечество, возможно, ждет новая эра в технике. Работа представлена в журнале Nature.
Сообщается, что специалисты Техасского университета изучали, как металл реагирует на усталостные повреждения. Речь идет о микроскопических трещинах, которые образуются при повторяющемся напряжении или движении. Со временем трещины становятся все больше и больше, что приводит к износу и разрушению инженерных конструкций. Ремонт требует значительных финансовых затрат.
Ранее ученые создали самовосстанавливающиеся пластмассы, но самовосстановление металлов считалось невозможным. Предполагалось, что трещины в металлах будут только увеличиваться, а не уменьшаться. Однако новые данные опровергли эту теорию.
Важное открытие было сделано совершенно случайно. Ученые наблюдали за тем, как образуются и распространяются трещины в наноразмерном кусочке платины. Для этого металл растягивался до 200 раз в секунду.
Наблюдения показали, что примерно через 40 минут после начала эксперимента повреждения стали затягиваться. Наноразмерные трещины заживали, не оставляя следов.
Возможное объяснение связано с процессом, известным как холодная сварка, который происходит при температуре окружающей среды, когда металлические поверхности сближаются настолько, что их атомы переплетаются друг с другом. Обычно этому процессу препятствуют тонкие слои воздуха или примесей; в таких средах, как вакуум космоса, чистые металлы могут быть расположены достаточно близко друг к другу, чтобы буквально слипнуться.
Исследователи отмечают, что эксперимент проводился с нанокристаллическими металлами в вакууме. Неизвестно, происходят ли подобные процессы с обычными металлами на открытом воздухе. Новое явление требует тщательного изучения для оценки перспектив его использования в промышленных масштабах, подчеркивают ученые.
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.