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美國科學(xué)家驚喜發(fā)現(xiàn),金屬可以自我修復(fù)



當(dāng)建築、美國橋樑或發(fā)動機等金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋時,科學(xué)通常都會被認(rèn)為是家驚不可逆的,且隨著時間流逝,喜發(fā)現(xiàn)金裂縫還會擴(kuò)大。屬可自修但根據(jù)美國研究人員觀察鉑(白金)後的美國發(fā)現(xiàn),情況可能並非如此。科學(xué)

美國科學(xué)家驚喜發(fā)現(xiàn),金屬可以自我修復(fù)

科學(xué)界一直在尋找或創(chuàng)造能夠自修復(fù)的家驚材料,像我們的喜發(fā)現(xiàn)金傷口一樣,最終仍會復(fù)原,屬可自修從陶瓷、美國混凝土,科學(xué)甚至是家驚受魷魚牙齒啟發(fā)的生物塑膠,各式各樣的喜發(fā)現(xiàn)金研究出爐,但過去材料都尚未跨足到金屬,屬可自修對於金屬來說,時間流逝或是使用造成的微小裂紋(稱為疲勞損傷),仍難實現(xiàn)自我修復(fù)。

美國桑迪亞國家實驗室的科學(xué)家 Brad Boyce 表示,金屬若產(chǎn)生裂紋,那只會變得愈來愈大,縫隙從不會縮小,以裂紋擴(kuò)展的原理來看,基本上也排除自修復(fù)的可能性。

但團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)特例,他們在陰錯陽差之下觀察到一塊奈米級白金在斷裂後自行修復(fù)。

原本團(tuán)隊使用電子顯微鏡來研究金屬如何產(chǎn)生裂紋,每秒拉扯白金材料 200 次,雖說最終白金斷裂,但實驗進(jìn)行 40 分鐘後,他們發(fā)現(xiàn)在沒有任何人干擾下,金屬小小損傷自行修復(fù),就像皮膚割傷後癒合一樣。

Boyce 表示,我們已經(jīng)證實,金屬具有根本上、自然的自我修復(fù)能力,成功在奈米級疲勞損傷觀察到。因此團(tuán)隊相信,如果能夠理解自修復(fù)背後的機制,善加利用後可能會改變工程設(shè)計師應(yīng)對金屬結(jié)構(gòu)磨損引起的應(yīng)力斷裂方式。

但研究人員也指出,他們也不太懂白金如何將自己「冷焊(cold welded)」在一起,而且他們的發(fā)現(xiàn)是在真空中的奈米尺度上進(jìn)行,無法判斷這個發(fā)現(xiàn)能否套用到其他環(huán)境條件。Boyce表示,之後適用範(fàn)圍可能是重要的研究主題。

德州農(nóng)工大學(xué)教授 Michael Demkowicz 曾在 2013 年提出金屬自我修復(fù)潛力的理論,表示希望這發(fā)現(xiàn)能夠鼓勵材料研究人員探索,在適當(dāng)情況下,材料會發(fā)生我們從未預(yù)料到的事情。

  • Metal found spontaneously healing itself like human skin
  • Stunning discovery: Metals can heal themselves

(首圖來源:桑迪亞國家實驗室)

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