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 на подвешенной в вакууме 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. Одно из предположений — так называемая холодная сварка, когда металлические поверхности максимально сближаются, то есть их соответствующие атомы цепляются друг за друга. В эксперименте были созданы условия, подобные космическому вакууму, где процессу не мешают тонкие слои воздуха и загрязняющие вещества, благодаря чему металлы прижаты друг к другу настолько близко, что это 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 преобразовать ионный поток в электроэнергию. Исследование опубликовано в журнале Nano Energy. Устройство можно использовать для извлечения электроэнергии из естественных ионных потоков на границе морской и пресной воды.