У окружењима као што је свемирски вакуум, ако чисте метале довољно приближимо – они се могу дословце залепити. Ово откриће јесте без преседана, али није неочекивано.
Научници су недавно први пут забележили „чудотворан процес самоизлечења” метала. Звучи чудно? Да, било је то чудно и стручњацима. Наиме, тим из Сандија националне лабораторије и са Универзитета Тексас А&М тестирао је отпорност метала и путем преносног електронског микроскопа повлачио крајеве 200 пута сваке секунде. Затим су уочили да комад платине дебљине 40 нанометара суспендован у вакууму сам себе поправља, односно сређује настале напуклине. Пукотине узроковане горе описаном врстом напрезања су заправо оштећења услед замора где поновљени стрес и помицање узрокују микроскопске ломове.
Научници за сада још не знају у којим се тачно условима збива тај процес, шта се догађа и како се то може искористити у новим технологијама. Ко зна, једном када схватимо физику иза овог „чудотворног феномена”, можда дође до потпунонове ере у инжењерству.
После отприлике 40 минута посматрања пукотина у платини се почела поново спајати и поправљати. „Било је невероватно. Открили смо да метали имају властиту интринзичну, природну способност самоисцељења, барем у случају оштећења услед замора на наноскали”, рекао је стручњак за материјале Бред Бојс из Сандија националне лабораторије.
Научници за сада још не знају у којим се тачно условима збива тај процес, шта се догађа и како се то може искористити у новим технологијама. Ко зна, једном када схватимо физику иза овог „чудотворног феномена”, можда дође до потпуно нове ере у инжењерству, пише Science Alert. Примерице, замислите до каквих би промена у нашим животима дошло када би се делови мостова или машина могли сами поправљати или одржавати? Да, звучи као научна фантастика, али ко зна што нас све чека у будућности.
Следећим генерацијама нећемо оставити само загађен ваздух и узаврелу планету, већ и електричне аутомобиле, нове лекове за смртоносне болести, невероватна открића у свемиру – а можда и веш-машину која се сама константно поправља на микро новоу. „Од једињења у нашим електроничним уређајима, мотора аутомобила до мостова преко којих се возимо, све те структуре често непредвидиво отказују због цикличког оптерећења које доводи до настанка пукотина и ломова. Kада дође до невоља, морамо се носити с трошковима замене делова, с много изгубљеног времена, а у неким случајевима чак и озледама или губитком живота”, рекао је Бојс.
Занимљиво је и то да се аутоматско самопоправљање догодило на собној температури. Метал обично мења свој облик на високим температурама. С обзиром на то да се експеримент изводио у вакууму, остаје да се види хоће ли се исти процес поновити код конвенционалних метала и у типичном окружењу. Што се тиче могућих објашњења, предњачи тзв. хладно заваривање, процес који се одвија на собној температури кад год се металне површине довољно приближе да се њихови атоми спетљају. Поступак хладног заваривања не захтева унос топлоте за спајање металних делова.
Метал остаје у чврстој фази и није ни у једном тренутку растопљен. Уместо тога, енергија потребна за везивање је у облику притиска. За разлику од заваривања топљењем, хладно заваривање нема растопљену или текућу металну фазу, због чега се назива – хладним. Примењени притисак приближава површине метала што је могуће ближе. Једном када се метали довољно стисну, њихови атоми скачу с једног дела на други.
Наравно, то се не догађа у класичној средини (на улици се аутомобили не прилепе једни за друге и споје јер су паркирани преблизу) због тога што: а) нема довољног притиска и б) тај процес обично ометају слојеви ваздуха или онечишћења. У окружењима као што је свемирски вакуум, ако чисте метале довољно приближимо – они се могу дословце залепити. Ово откриће јесте без преседана, али није неочекивано. Мајкл Демковиц, научник за материјале са Универзитета Тексас А&М, 2013. године радио је на студији која предвиђа овакво зацељивање нанопукотина путем сићушних кристалних зрнаца унутар метала што реагујју на стрес и затим се премештају.
„Надам се да ће ово откриће подстаћи стручњаке за материјале да размисле о томе како, у правим околностима, материјали могу учинити то што нисмо очекивали”, наглашава Демковиц. Истраживање Autonomous healing of fatigue cracks via cold welding објављено је у часопису Nature.
(Илустрација Shutterstock/Dan Thompson/Sandia National Laboratories)
(Индекс)
