Šauniau nei filme apie Terminatorių: eksperimento metu įtrūkęs metalo gabalas užsilydė pats

To neturėtų būti, bet tai faktas: eksperimento metu tyrėjai iš arti stebėjo metalo gijimą, ko jie niekada anksčiau nebuvo matę - tai mokslininkus šokiravo.

Dabar tyrėjai mano, kad jei jiems pavyks iki galo suprasti ir kontroliuoti šį procesą, žmonija greičiausiai atsidurs visiškai naujos inžinerijos eros pradžioje, rašo "Science Alert".

Sandijos nacionalinės laboratorijos ir Teksaso A&M universiteto komanda atliko eksperimentą, kurio metu, naudodama specialų perdavimo elektronų mikroskopo metodą, tikrino metalo stabilumą.

Eksperimento metu jie 200 kartų per sekundę traukė metalo galus, o tada stebėjo savaiminį remontą itin mažu masteliu.

Atkreipkite dėmesį, kad eksperimentas buvo atliktas su 40 nanometrų storio platinos gabalėliu, kuris buvo pakabintas vakuume.

Mokslininkai pažymi, kad tokios deformacijos sukelti įtrūkimai moksle žinomi kaip nuovargio pažeidimai.

Paprastai tariant, tai pasikartojantys įtempiai ir judesiai, sukeliantys mikroskopinius įtrūkimus, kurie galiausiai lemia įvairių mašinų ar konstrukcijų gedimus.

Eksperimentas tapo stebėtinai įdomus po 40 minučių stebėjimo, kai mokslininkai stebėjo, kaip platinos įtrūkimas pradėjo vėl jungtis ir "gyti", o po to vėl pradėjo judėti kita kryptimi.

Pasak tyrimo bendraautoriaus Brado Boiso (Brad Boyce), Sandijos nacionalinės laboratorijos medžiagų mokslininko, stebėti šį procesą buvo "absoliučiai stulbinama".

Mokslininkas pažymi, kad tyrėjai nebuvo pasirengę pamatyti kažką panašaus.

Tiesą sakant, jis ir jo komanda, patys to nenorėdami, patvirtino, kad metalai turi natūralų gebėjimą atsinaujinti.

Bent jau tai veikia nuovargio pažeidimų atveju nanoskale.

Metalo deformacijos eksperimentas

Dėl tempimo jėgų (raudonos rodyklės) platinos metale atsirado įtrūkimas, kuris užgijo (žalia spalva). / Nuotrauka: Dan Thompson/Sandijos nacionalinės laboratorijos

Tyrėjai pažymi, kad dar nėra iki galo suprasta, kaip tai vyksta ir kaip žmonija gali panaudoti šią metalų savybę.

Tačiau mokslininkai mano, kad jei jiems pavyks įminti šią "savaiminio metalų remonto" paslaptį, ateityje tai labai supaprastins visų dalykų - nuo tiltų iki variklių ir telefonų - remontą.

Atkreipkite dėmesį, kad šis pastebėjimas tikrai yra beprecedentis, tačiau vargu ar jį galima pavadinti netikėtu.

Tiesa ta, kad 2013 m. Teksaso A&M universiteto medžiagotyrininkas Maiklas Demkovičius (Michael Demkovich) dirbo prie tyrimo, kuriame numatė, kad toks nanovamzdelių gijimas iš tiesų yra įmanomas.

Tuo metu mokslininkas spėliojo, kad tai gali būti dėl metaluose esančių mažyčių kristalinių grūdelių, kurie, reaguodami į stresą, perkelia savo ribas.

Beje, Demkovičius taip pat dirbo ir prie šio naujojo tyrimo, naudodamas kompiuterinius modelius, kad įrodytų, jog jo 10 metų senumo straipsnyje apie metalų savaiminį atsigavimą nanoskale iš tikrųjų aprašyta tai, kas įvyko dabar.

Tyrimo autoriai nustatė dar vieną daug žadantį bandymo aspektą - metalų redukcija vyko kambario temperatūroje.

Faktas tas, kad metalui paprastai reikia daug šilumos, kad jis pakeistų savo formą, tačiau šis eksperimentas buvo atliktas vakuumo sąlygomis.

Tyrėjai pažymi, kad ateityje jie planuoja patikrinti, ar toks pat procesas vyks ir su kitais metalais bei įprastoje aplinkoje.

Mokslininkai vis dar tiksliai nežino, kaip ir kodėl tai vyksta, tačiau turi tam tikrų teorijų.

Vienas iš galimų paaiškinimų susijęs su procesu, vadinamu "šaltuoju suvirinimu", kuris vyksta aplinkos temperatūroje, kai metalo paviršiai priartėja tiek, kad jų atitinkami atomai susipina tarpusavyje.

Paprastai šiam procesui gali trukdyti ploni oro sluoksniai arba tarša.

Tačiau tokioje aplinkoje, kaip kosminis vakuumas, gryni metalai gali būti pakankamai arti vienas kito, kad tiesiogine prasme suliptų.

Demkovičius sakė tikintis, kad jo ir kolegų tyrimas paskatins kitus mokslininkus susimąstyti, jog tam tikros aplinkybės gali suteikti metalams gebėjimą daryti tai, ko mokslininkai niekada nesitikėjo.

"Science Alert"