一塊破裂的金屬在一項震驚科學家的實驗中自我修復

在“這不應(yīng)該發(fā)生！”下提交：科學家觀察到金屬本身愈合，這是以前從未見過的。如果這個過程能夠被完全理解和控制，我們可能處于一個全新的工程時代的開始。

來自桑迪亞國家實驗室和德克薩斯A&M大學的一個團隊正在使用專門的變速器測試金屬的彈性。電子顯微鏡每秒拉動金屬末端 200 次的技術(shù)。然后，他們觀察到懸浮在真空中的一塊40納米厚的鉑金在超小尺度上的自我修復。

由上述應(yīng)變引起的裂紋稱為疲勞損傷：反復的應(yīng)力和運動，導致微觀斷裂，最終導致機器或結(jié)構(gòu)斷裂。令人驚訝的是，經(jīng)過大約40分鐘的觀察，鉑金中的裂縫開始融合在一起并自我修復，然后再次向不同的方向開始。

“親眼目睹這絕對令人驚嘆，”說來自桑迪亞國家實驗室的材料科學家布拉德博伊斯?！拔覀儺斎徊皇窃趯ふ宜??！?/p>

“我們已經(jīng)證實的是，金屬具有自己固有的，自然的自我修復能力，至少在納米級疲勞損傷的情況下。

這些是確切的條件，我們還不知道這是如何發(fā)生的，或者我們?nèi)绾问褂盟?。但是，如果您考慮修復所有東西所需的成本和精力從橋梁從發(fā)動機到手機，沒有人知道自我修復金屬能產(chǎn)生多大的影響。

雖然觀察結(jié)果是前所未有的，但并非完全出乎意料。2013年，德克薩斯A&M大學材料科學家Michael Demkowicz進行了一項研究。預(yù)測這種納米裂紋愈合可能發(fā)生，由金屬內(nèi)部的微小晶體顆粒驅(qū)動，基本上改變了它們的邊界應(yīng)對壓力.

Demkowicz還參與了這項最新研究，使用更新計算機模型表明他十年前關(guān)于金屬在納米尺度上的自我修復行為的理論與這里發(fā)生的事情相匹配。

自動修補過程發(fā)生在室溫下是該研究的另一個有希望的方面。金屬通常需要大量熱量改變其形式，但實驗是在真空中進行的;在典型環(huán)境中，常規(guī)金屬中是否會發(fā)生相同的過程還有待觀察。

可能的解釋涉及一個稱為冷焊，在環(huán)境溫度下，當金屬表面足夠接近以使它們各自的原子纏繞在一起時，就會發(fā)生這種情況。通常，薄薄的空氣層或污染物會干擾該過程;在像太空真空這樣的環(huán)境中，純金屬可以被迫足夠接近以粘在一起。

“我希望這一發(fā)現(xiàn)將鼓勵材料研究人員考慮，在適當?shù)那闆r下，材料可以做我們從未預(yù)料到的事情。說德姆科維奇。

該研究已發(fā)表在自然界.

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