Yaşam

Bilim Adamlarını Şaşırttı: Deneylerinde Çatlak Metal Kendi Kendini İyileştirdi

Bilim adamları, metalin beklenmedik bir şekilde kendini güzelleştirebileceğine dair harika bir keşif yaptılar. Bu şaşırtıcı süreç anlaşılır ve kontrol edilebilir hale gelirse mühendislik alanında yeni bir çağ açılabilir.

Bilim adamları, bir metalin daha önce hiç görülmemiş bir şekilde kendini güzelleştirdiğini gözlemlediler.

Bu süreç tam olarak anlaşılıp kontrol edilebilirse, özgün bir mühendislik çağının başlangıcında olabiliriz.

Sandia Ulusal Laboratuvarları ve Texas A&M Üniversitesi’nden bir grup, metalin uçlarını saniyede 200 kez çekmek için tescilli bir transmisyon elektron mikroskobu tekniği kullanarak metalin esnekliğini test ediyordu.

Daha sonra, vakumda asılı duran 40 nanometre kalınlığındaki bir platin bölümde ultra küçük ölçeklerde kendi kendine oturduğunu gözlemlediler.

Yukarıda açıklanan türden bir gerilimin neden olduğu çatlaklar, yorulma hasarı olarak bilinir:

Mikroskobik kırılmalara neden olan tekrarlayan gerilim ve hareket, sonunda makinelerin veya yapıların kırılmasına neden olur. Şaşırtıcı bir şekilde, yaklaşık 40 dakikalık bir gözlemden sonra, platindeki çatlak yeniden bağlanmaya ve farklı bir yönde yeniden başlamadan önce kendini onarmaya başladı.

Sandia National Laboratories’den malzeme bilimcisi Brad Boyce, “Bunu ilk elden izlemek kesinlikle büyüleyiciydi” diyor. “Bunu kesinlikle beklemiyorduk.”

“Doğruladığımız şey, metallerin, en azından nano ölçekte yorulma hasarı durumunda, kendilerine özgü, doğal bir kendi kendine uyum sağlama yeteneklerine sahip olduklarıdır.”

Kesin terimler bunlar ve tam olarak nasıl ortaya çıktığını veya şimdi onu nasıl kullanabileceğimizi bilmiyoruz.

Ancak köprülerden motorlara ve telefonlara kadar her şeyi onarmak için gereken maliyeti ve çabayı göz önünde bulundurursanız, kendiliğinden yayılan metallerin ne kadar fark yaratabileceğini bilemeyiz.

Bu gözlem daha önce görülmemiş olsa da, tamamen beklenmedik değil.

2013 yılında Texas A&M Üniversitesi malzeme bilimcisi Michael Demkowicz, metallerdeki küçük kristal parçacıklar strese tepki olarak uçlarını değiştirdiğinde bu tür nanoçatlak güzelleştirmesinin meydana gelebileceğini öngören bir çalışma üzerinde çalıştı.

Demkowicz ayrıca bu son çalışma üzerinde çalıştı ve güncellenmiş bilgisayar modellerini kullanarak metalin nano ölçekte kendi kendini yumuşatma davranışı hakkındaki on yıllık teorilerinin burada olanlarla eşleştiğini gösterdi.

Araştırmanın bir diğer umut verici yönü de otomatik onarım işleminin oda sıcaklığında gerçekleşmesi.

Metalin şeklini değiştirmesi için genellikle çok fazla ısı gerekir, ancak deney vakumda gerçekleştirildi; tıpkı klasik metallerde sürecin tipik bir ortamda gerçekleşip gerçekleşmeyeceği şu anda net olmadığı gibi.

Muhtemel bir açıklama, soğuk kaynak olarak bilinen, metal yüzeyler ilgili atomlarının birbirine karışacağı kadar yakına geldiğinde ortam sıcaklıklarının altında gerçekleşen bir işlemi içerir.

Tipik olarak, ince hava katmanları veya kirletici maddeler bu süreci engeller; Uzay gibi ortamlarda, saf metaller kelimenin tam anlamıyla birbirine yapışacak kadar yakınlaştırılabilir.

Demkowicz, “Umarım bu bulgu, malzeme araştırmacılarını, doğru koşullar altında malzemelerin hiç beklemediğimiz şeyleri yapabileceğini düşünmeye teşvik eder” diyor.

Araştırma Nature dergisinde yayınlandı.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

-
Başa dön tuşu