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 за загоєнням 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 із 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 за самовідновленням у надмалих масштабах. Зазначимо, що експеримент проводили на шматку платини завтовшки 40 нанометрів, який був підвішений у вакуумі.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Науковці зазначають, що тріщини, спричинені подібною деформацією, відомі науці як втомні пошкодження. Простими словами, це повторювані напруження та 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 побачили, як тріщина в платині почала знову зливатися та "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 та 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 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 завдяки крихітним кристалічним зернам 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.

Учені досі точно не знають, як і чому це відбувається, однак у них є деякі теорії щодо цього. Одне з можливих пояснень передбачає процес, відомий як "холодне зварювання", який відбувається за температури навколишнього середовища щоразу, коли металеві поверхні зближуються досить близько, щоб їхні відповідні атоми сплуталися один із 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.

Раніше Фокус писав про те, що вчені вперше створили металеву воду золотистого кольору.