Самозаздравяващ метал, който възвръща първоначалната си форма след деформация, вече не е обект на описание само от научната фантастика, съобщава Ройтерс, цитирана от БТА.

Във филма от 1991 г. "Терминатор 2: Денят на страшния съд", злият андроид Т-1000, който пътува във времето и променя формата си, е направен от течен метал, демонстриращ уникално качество: ударен от взривове или куршуми, той се "лекува" сам и възвръща първоначалната си форма.

"Самолечението" на метала вече не е само научна фантастика, става ясно от най-новите научни съобщения. Учени описаха как парчета чиста платина и мед спонтанно заздравяват пукнатини, причинени от умора на метала, по време на наноексперименти. Целта на опитите била да се проследи как се образуват и разпространяват такива пукнатини в метал, поставен под напрежение.

Учените изразиха оптимизъм, че тази способност може да бъде развита в металите, за да се създадат самовъзстановяващи се машини и структури в сравнително близко бъдеще.

Умората на метала възниква, когато части от машини, превозни средства и конструкции получават микроскопични пукнатини, след като са били изложени на многократно напрежение или движение. Това е повреда, която има тенденция да се задълбочава с течение на времето. Умората на метала може да доведе до катастрофални последствия в области като авиацията - например при реактивните двигатели, или в инфраструктурата - при мостове и други важни конструкции.

При експерименти, проведени в Националната лаборатория "Сандия" в Ню Мексико, САЩ, изследователите използват техника, която издърпва краищата на малки метални парчета около 200 пъти в секунда. Първоначално се образува пукнатина, която започва да се разпространява. Около 40 минути след началото на експеримента обаче металът се слива отново в солидно парче. Изследователите наричат това заздравяване "студено заваряване".

"Студеното заваряване е металургичен процес, за който е известно, че възниква, когато две относително гладки и чисти метални повърхности се сближават, за да се възстановят атомните връзки", обяснява ученията Брад Бойс от Национална лаборатория "Сандия". Той е помага при провеждането на изследването, чийто резултати са публикувани в списание "Нейчър".

"За разлика от самовъзстановяващите се роботи във филма "Терминатор", този процес не е видим в човешки мащаб. Той се случва в наномащаб и все още не сме в състояние да го контролираме напълно", добавя Бойс.

Металните парчета при експериментите са били с дебелина около 40 нанометра и няколко микрометра ширина. Докато засега заздравяването се наблюдава само в платина и мед, Бойс каза, че симулациите показват, че процесът може да протича и в други метали и че е "напълно правдоподобно" сплави като стоманата да проявят това свойство. В миналото учените са създавали някои самовъзстановяващи се материали, най-вече пластмаси.

Съавторът на изследването Майкъл Демкович, професор по материалознание в Тексаския университет, е предсказал самовъзстановяването на метала преди десетилетие. Демкович правилно е преценил, че при определени условия, подлагането на метал на стрес, който би трябвало да влоши пукнатините от умората, може да има обратен ефект.

"Предполагам, че до осезаемите приложения на нашите открития могат да минат още 10 години", казва Демкович. "Когато за първи път направих прогнозите си, някои представители на пресата казаха, че съм работил върху Т-1000. Това обаче все още е научна фантастика", уточнява той.

Самозаздравяването на метали е наблюдавано в много специфична среда с помощта на електронен микроскоп. "Един от големите въпроси, които остават отворени от проучването, е дали процесът ще се случва и във въздуха, а не само във вакуумната среда на микроскопа. Но дори и да се получава само във вакуум, той все още би имал важни последици за умората на метала в космическите кораби, или при подповърхностни пукнатини, които не са изложени на атмосферата", обяснява Бойс.

 

 

ИЗБРАНО
ИЗБРАНО