Reklama
Rozwiń

Metale mogą się same naprawiać. Naukowcy nie kryli zdumienia

Okazuje się, że metal potrafi sam się wyleczyć. Podobnie jak ludzka skóra goi się po przecięciu papierem, niektóre małe pęknięcia w metalu, w odpowiednich okolicznościach, po prostu naprawiają się same i znikają, jakby ich w ogóle nie było.

Aktualizacja: 23.07.2023 10:16 Publikacja: 21.07.2023 15:04

Naprawy i utrzymanie słynnego mostu Golden Gate w San Francisco pochłaniają krocie. Aby takie obiekt

Naprawy i utrzymanie słynnego mostu Golden Gate w San Francisco pochłaniają krocie. Aby takie obiekty jak mosty zyskały możliwości samonaprawy musi jednak minąć jeszcze wiele czasu

Foto: Bloomberg

Amerykańscy naukowcy twierdzą, że do tej pory nie widzieli niczego podobnego i jest to początek nowej ery w nauce. „Potwierdziliśmy, że metale mają wrodzoną, naturalną zdolność do samoleczenia, przynajmniej w przypadku uszkodzeń zmęczeniowych w nanoskali” – napisali w komunikacie naukowcy z Sandia National Laboratories i Texas A&M University, którzy dokonali tego odkrycia.

Prowadzili analizy sprężystości metali, wykorzystując do tego techniki transmisyjnego mikroskopu elektronowego. W trakcie badań, zaczęli rozciągać niewielki kawałek platyny. W ten sposób powstały pęknięcia, które są rodzajem tzw. uszkodzeń zmęczeniowych – mikroskopijnych pęknięć, które powstają w trakcie powtarzających się naprężeń i ruchów. Doprowadzają one do uszkodzeń maszyn i konstrukcji.

Naukowcy zaobserwowali, że po około 40 minutach jedno pęknięcie w badanym kawałku platyny zaczęło się samoistnie łączyć i naprawiać. Następnie pęknięcie zaczęło rozchodzić się w innym kierunku.

Czytaj więcej

Nowy materiał odmieni elektronikę i energetykę. Tani prąd i trwalsze baterie

- Potwierdziliśmy, że metale mają swoją wrodzoną, naturalną zdolność do samoleczenia, przynajmniej w przypadku uszkodzeń zmęczeniowych w nanoskali – powiedział jeden z badaczy projektu dr Brad Boyce z Sandia National Laboratories.

Badacze podkreślają, że wszystko co udało im się zaobserwować było w nanoskali. Pęknięcia, które zaobserwowano wykazujące te samonaprawiające się zachowania, były niewiarygodnie małe, mierzone w nanometrach. „Pęknięcia w metalach zawsze miały się powiększać, a nie zmniejszać. Nawet niektóre z podstawowych równań, których używamy do opisania wzrostu pęknięć, wykluczają możliwość takich procesów gojenia” – napisali naukowcy w komunikacie prasowym.

Okazuje się, że odkrycie, opisane niedawno w czasopiśmie „Nature”, nastąpiło trochę przez przypadek. Grupa naukowców z Sandia National Laboratories i Texas A&M University obserwowała maleńki kawałek platyny, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób pęknięcia wynikające z uszkodzeń zmęczeniowych – uszkodzeń spowodowanych ogólnym zużyciem materiału – tworzą się i rozprzestrzeniają w metalu. Aby to zrobić, umieścili platynę w próżni i wykorzystali specjalnie opracowaną technikę mikroskopu elektronowego, aby pociągnąć za końce materiału około 200 razy na sekundę. Przez chwilę zespół po prostu obserwował pęknięcia i śledził ich postępy.

Metal może się regenerować

Jednak po 40 minutach uszkodzenia zaczęły się same naprawiać – proces niszczenia zaczął się odwracać ku całkowitemu zaskoczeniu naukowców. Po pewnym czasie nie było w ogóle śladu pierwotnego pęknięcia.

Jeden z członków zespołu był mniej zaskoczony niż reszta naukowców. Michael Demkowicz jest pionierem teorii z 2013 roku, że metal może samoleczyć się w pewnych okolicznościach. Po cyfrowym modelowaniu tego, co zespół zobaczył w laboratorium, potwierdził, że to, co widzieli, było w rzeczywistości tym, co sam przewidział dziesięć lat temu.

Czytaj więcej

Powstaną supertwarde materiały inspirowane pasożytniczym grzybem

Według naukowców to odkrycie może być przełomem w nauce. Co prawda daleko jeszcze do tego by tworzyć samonaprawiające się mosty lub budynki, które same się naprawiają po trzęsieniu ziemi, ale jest to jedno z tych odkryć o których naukowcy mówią, że może zmienić świat. „Mam nadzieję, że to odkrycie zachęci badaczy materiałów do rozważenia, że w odpowiednich okolicznościach materiały mogą robić rzeczy, których nigdy się nie spodziewaliśmy” – napisali naukowcy w komunikacie.

Technologie
Te technologie zdominują 2025 rok. Roboty i AI zaczną masowo zastępować ludzi
Technologie
Jakie technologie zdominują rok 2025? Spytaliśmy ekspertów
Technologie
Drony przejmują dostawy kurierskie. Chiny rozpoczynają światową ekspansję
Technologie
Akumulatory będą wreszcie tanie i z łatwo dostępnego materiału. Przełomowy wynalazek
Materiał Promocyjny
Najlepszy program księgowy dla biura rachunkowego
Technologie
Humanoidy wejdą do domów w 2025 roku. Ten sprząta, ale potrafi też prać i zrobić kawę
Materiał Promocyjny
„Nowy finansowy ja” w nowym roku