Kovy majú zvláštnu schopnosť samoregenerácie

Výskumný tím Národných laboratórií Sandia a Texaskej univerzity A&M testoval odolnosť kovu, pričom pomocou špecializovanej techniky transmisného elektrónového mikroskopu ťahal za konce kovu 200-krát za sekundu. Následne pozorovali samoregeneráciu v ultramalých mierkach na kúsku platiny hrubom 40 nanometrov, zavesenom vo vákuu. Trhliny spôsobené opísaným druhom namáhania sú známe ako únavové poškodenie. Opakované napínanie a pohyb spôsobujú mikroskopické zlomy, ktoré môžu zapríčiniť zlomenie strojov alebo konštrukcií.

Je zaujímavé, že asi po 40 minútach pozorovania sa trhlina v platine začala spájať a opravovať, než sa začala šíriť zasa iným smerom. Potvrdilo sa tak to, že kovy majú prirodzenú schopnosť samoregenerácie, aspoň v prípade únavového poškodenia nanomateriálu. Zatiaľ presne nevieme, ako sa to deje a ako to môžeme využiť. Ak sa však zamyslíme nad nákladmi a úsilím potrebným na opravu všetkého od mostov cez motory až po telefóny, nedá sa ani vyjadriť, aký veľký prínos by samoregeneračné kovy mohli spôsobiť.

Už v roku 2013 Michael Demkowicz, odborník na materiály z Texas A&M University, predpovedal, že k takémuto druhu zaceľovania nanotrhlín môže dôjsť vďaka drobným kryštalickým zrnkám vo vnútri kovov, ktoré v podstate posúvajú svoje hranice v reakcii na napínanie. Demkowicz pracoval aj na tejto najnovšej štúdii pomocou aktualizovaných počítačových modelov, aby ukázal, že jeho desaťročie staré teórie o samoregeneračnom správaní kovu v nanoúrovni zodpovedajú tomu, čo sa tu deje. Ďalším sľubným aspektom výskumu je skutočnosť, že automatický proces opravy sa uskutočnil pri izbovej teplote.

Kov zvyčajne vyžaduje veľa tepla, aby zmenil svoj tvar, ale experiment bol vykonaný vo vákuu. Ešte treba zistiť, či k rovnakému procesu dôjde v bežnom prostredí. Vysvetlením by mohol byť proces známy ako studené zváranie, ku ktorému dochádza pri okolitých teplotách vždy, keď sa kovové povrchy priblížia dostatočne blízko k sebe, aby sa ich príslušné atómy splietli. Do procesu zvyčajne zasahujú tenké vrstvy vzduchu alebo kontaminantov, ale v prostrediach, ako je vesmírne vákuum, môžu byť čisté kovy pritlačené dostatočne blízko k sebe, aby sa doslova prilepili. Výskum bol publikovaný v časopise Nature.

Zdroj: sciencealert.com.