Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) сделали неожиданное открытие: при определенных условиях, металл может «исцелять» себя, затягивая трещины.
Это открытие может помочь в создании самовосстанавливающихся материалов, которые смогут работать в тяжелейших условиях.
Открытие ученых из MIT имеет огромный потенциал. Как оказалось, в некоторых случаях силы, создающие трещины, не расширяют их, а наоборот «заживляют», восстанавливая целостность металла. Исследователи уверены, что удастся создать металлы, которые, потрескавшись, смогут самовосстанавливаться и таким образом сохранять прочность конструкции даже в самых тяжелых условиях. Подобные металлы могут найти применение в самых различных областях, например при изготовлении лопаток турбин и буровых инструментов.
Секрет необычного свойства металла лежит во взаимодействии на границах крошечных кристаллических зерен металла, размеры и ориентации которых влияет на прочность и другие характеристики металла.
В ходе экспериментов с никелем, который является основой для жаропрочных сплавов, обнаружилось, что при определенных условиях границы зерен мигрируют и дают металлу возможность самовосстановления.
Сама идея миграции границ кристаллических зерен внутри твердого металла изучалась в течение последнего десятилетия. Явление самовосстановления в ходе этих исследований не удавалось обнаружить потому, что оно наблюдается только при определенной миграции границ, так называемой дисклинации, когда изменения затрагивают зерно лишь частично.
При дисклинации дефекты в металле имеют настолько интенсивные поля напряжений, что края трещин не расходятся, а наоборот сближаются, буквально «сплавляя» разорванный металл.
Ученые планируют подробно изучить механизм самовосстановления металла, чтобы спроектировать металлические сплавы, способные затягивать трещины, характерные в различных условиях эксплуатации.
