Ученые смогли заставить металл самовосстанавливаться и «заращивать» повреждения. Но как это происходит — непонятно

Группа исследователей из Национальных лабораторий Сандии и Техасского университета A & M провела эксперимент на упругость металла, в ходе которого кусок поврежденного материала самовосстановился. В конструкциях до 90% повреждений как раз бывает за счет «усталости» металла, и его самовосстановление может помочь в эксплуатации сооружений и оборудования.

За процессом регенерации команда ученых наблюдала, используя специализированную технику просвечивающего электронного микроскопа, вытягивая концы металла 200 раз в секунду. Затем они провели эксперимент в подвешенном вакууме на пластинке из платины толщиной в 40 нанометров, также обнаружив, что трещина на материале через 40 минут начала восстанавливаться самостоятельно без каких-либо внешних воздействий на металл.

Однако такое явление не является полностью неожиданным. В 2013 году ученый-материаловед из Техасского университета A & M Майкл Демкович работал над исследованием, в котором объяснил, что заживление нанотрещин происходит за счет крошечных кристаллических зерен внутри металлов, которые существенно меняют свои границы в ответ на стресс.

Трещины, вызванные деформацией металла, известны как усталостные. Они возникают из-за повторяющихся движений, которые вызывают микроскопические повреждения, что приводит к поломкам автомобилей и других конструкций.

Пока ученые не могут дать ответ, как это происходит. Одним из предположений является так называемая холодная сварка, когда металлические поверхности максимально сближаются, то есть их соответствующие атомы цепляются друг за друга. В эксперименте были созданы условия подобные космического вакуума, где процессу не мешают тонкие слои воздуха и загрязняющие вещества, благодаря чему металлы прижаты друг к другу настолько близко, что позволяет им соединиться друг с другом.

Исследователи готовы повторить эксперимент на воздухе, чтобы понять, как при этом будет происходить процесс восстановления. Если, ученые найдут условия, в которых металлы будут восстанавливаться при минимальном воздействии на них со стороны, это поможет многим индустриям продлить срок службы строений.

Ранее ученые из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне разработали устройство, способное преобразовывать ионный поток в электроэнергию. Исследование опубликовано в журнале Nano Energy. Устройство можно использовать для извлечения электроэнергии из естественных ионных потоков на границе морской воды и пресной воды.