Исследователи из Национальных лабораторий Сандия в США впервые наблюдали способность металлов восстанавливаться. Микротрещины, сформированные в результате «усталости материала», «сплавлялись» без внешнего человеческого воздействия. Если этим свойством получится управлять, можно будет строить самовосстанавливающиеся мосты, самолеты и машины.
Усталостное разрушение — один из видов износа машин, который со временем приводит к поломке механизмов. Циклические повторяющиеся напряжения или движения вызывают образование микротрещин, которые постепенно растут, расширяются и выводят всю конструкцию из строя.
Инженеры использовали электронную микроскопию для наблюдения за формированием таких трещин внутри наноразмерного кусочка платины. К удивлению ученых, примерно через 40 минут наблюдений они обнаружили, что повреждение исследуемого материала изменилось на противоположное: один из концов трещины сросся, не оставив следов разрушения, а она сама начала расти в другом направлении.
Зеленым цветом показана трещина, которая «восстановилась». Красные стрелки указывают направление растяжения материала, которое привело к «самоисцелению». Изображение: Dan Thompson, Sandia Labs
Гипотеза о возможности самостоятельного восстановления металлов от последствий износа была опубликована еще в 2013 году Майклом Демковичем, исследователем из Массачусетского технологического института. На основе компьютерного моделирования он показал, что при определенных условиях металл должен «запаивать» трещины. Но до сих пор наблюдать этот эффект не удавалось.
Исследователи отмечают, что пока не до конца ясно, как работает этот механизм и, главное, можно ли им управлять. Но в случае успеха технология позволит сократить огромные затраты на ремонт, замену и восстановление металлических компонентов и устройств, применяющихся повсеместно.
