一塊破裂的金屬在一項震驚科學家的實驗中自我修復

在“這不應該發生！”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。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。

由上述應變引起的裂紋稱為疲勞損傷：反復的應力和運動，導致微觀斷裂，最終導致機器或結構斷裂。令人驚訝的是，經過大約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。“我們當然不是在尋找它。”

“我們已經證實的是，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生的，或者我們如何使用它。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動機到手機，沒有人知道自我修復金屬能產生多大的影響。

雖然觀察結果是前所未有的，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。預測這種納米裂紋愈合可能發生，由金屬內部的微小晶體顆粒驅動，基本上改變了它們的邊界應對壓力.

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于金屬在納米尺度上的自我修復行為的理論與這里發生的事情相匹配。

自動修補過程發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;在典型環境中，常規金屬中是否會發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境中，純金屬可以被迫足夠接近以粘在一起。

“我希望這一發現將鼓勵材料研究人員考慮，在適當的情況下，材料可以做我們從未預料到的事情。說德姆科維奇。

該研究已發表在自然界.

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