Крутіше за Термінатора. Тріснутий шматок металу загоївся сам під час експерименту

Цього не повинно було статися, але це факт: під час експерименту дослідники на власні очі спостерігали загоєння металу, чого раніше їм ніколи не доводилося бачити — це шокувало вчених. Тепер дослідники вважають, що якщо їм вдасться повністю зрозуміти й контролювати цей процес, людство, ймовірно, опиниться на початку абсолютно нової ери інженерії, пише Science Alert.

Команда з Sandia National Laboratories і Техаського університету A&M проводила експеримент, щоб перевірити стійкість металу, використовуючи спеціальну техніку просвічувального електронного мікроскопа. Під час експерименту вони витягали кінці металу 200 разів на секунду, а потім спостерігали самовідновлення в надмалих масштабах. Зазначимо, що експеримент проводили на шматку платини завтовшки 40 нанометрів, який був підвішений у вакуумі.

Науковці зазначають, що тріщини, спричинені подібною деформацією, відомі науці як втомні пошкодження. Простими словами, це повторювані напруження і рухи, які спричиняють мікроскопічні розриви, що в кінцевому підсумку призводить до зламу різних машин або конструкцій.

Експеримент став напрочуд цікавим через 40 хвилин спостережень, коли вчені спостерігали, як тріщина в платині почала знову зливатися і "заліковуватися", перш ніж почала знову рухатися в іншому напрямку.

За словами співавтора дослідження, матеріалознавця з Sandia National Laboratories Бреда Бойса, спостерігати за цим процесом було "абсолютно приголомшливо". Вчений зазначає, що дослідники не були готові до того, що побачать подібне. Фактично вони з командою, самі не бажаючи того, підтвердили, що метали мають власну природну здатність до регенерації. Принаймні, це працює в разі втомного пошкодження на нанорівні.

Дослідники зазначають, що поки що не до кінця зрозуміло, як це відбувається і як людство може використати цю особливість металів. Утім, учені вважають, що якщо зможуть розгадати цю таємницю "самовідновлення металів", у майбутньому це значно спростить ремонт усього, від мостів і до двигунів і телефонів.

Зазначимо, що це спостереження безумовно є безпрецедентним, проте його навряд чи можна назвати несподіваним. Річ у тім, що у 2013 році матеріалознавець із Техаського університету A&M Майкл Демкович працював над дослідженням, яке передбачило, що таке загоєння нанотріщин насправді можливе. Тоді вчений припускав, що це може відбуватися шляхом крихітних кристалічних зерен усередині металів, які зміщують свої кордони у відповідь на навантаження.

До слова, Демкович також працював і над цим новим дослідженням, використовуючи комп'ютерні моделі, щоб продемонструвати, що його робота 10-річної давнини про самовідновлення металів у наномасштабі справді описувала те, що сталося зараз.

Автори дослідження виявили ще один перспективний аспект тесту — відновлення металу відбувалося за кімнатної температури. Річ у тім, що металу, як правило, потрібно багато тепла, щоб змінювати свою форму, проте цей експеримент було проведено в умовах вакууму. Дослідники зазначають, що надалі вони планують перевірити, чи відбудеться той самий процес в інших металах і типовому середовищі.

Вчені досі точно не знають, як і чому це відбувається, однак у них є деякі теорії з цього приводу. Одне з можливих пояснень передбачає процес відомий як "холодне зварювання", який відбувається при температурі навколишнього середовища щоразу, коли металеві поверхні зближуються досить близько, щоб їхні відповідні атоми сплуталися один з одним. Як правило, цьому процесу можуть перешкодити тонкі шари повітря або забруднення. Однак у таких середовищах, як космічний вакуум, чисті метали цілком здатні розташовуватися настільки близько, щоб буквально злипнутися.

За словами Демковича, він сподівається, що їхнє з колегами дослідження змусить інших учених замислитися над тим, що певні обставини можуть надати металам можливість робити те, на що вчені ніколи не очікували.