Vědci provedli experiment se slitinou popraskaného kovu. Ten se nakonec sám zahojil
Vědci sledovali, jak se kov sám hojí, což dosud nebylo pozorováno. Pokud se tento proces podaří plně pochopit a řídit, mohli bychom se ocitnout na začátku zcela nové éry inženýrství.
Tým z národních laboratoří Sandia a Texaské univerzity A&M testoval odolnost kovu a pomocí specializované techniky transmisního elektronového mikroskopu, který každou sekundu 200krát zatáhl za konce kovu. Poté pozorovali samoregeneraci v ultramalém měřítku u 40 nanometrů tlustého kousku platiny zavěšeného ve vakuu.
Trhliny způsobené výše popsaným druhem namáhání jsou známé jako únavové poškození: opakované namáhání a pohyb, které způsobují mikroskopické trhliny, což nakonec způsobí rozbití strojů nebo struktur. Překvapivě se asi po 40 minutách pozorování začala trhlina v platině opět spojovat a zacelovat, než se znovu rozjela jiným směrem.
Tahové síly (červené šipky) vytvořily v kovové platině trhlinu, která se zacelila (zelená).

„Bylo naprosto ohromující sledovat to z první ruky,“ říká materiálový vědec Brad Boyce. „Rozhodně jsme to nečekali.“
„Potvrdili jsme, že kovy mají vlastní, přirozenou schopnost se samy zacelit, přinejmenším v případě únavového poškození v nanorozměrech. Jedná se o přesné podmínky a my zatím přesně nevíme, jak se to děje a jak toho můžeme využít. Pokud se však zamyslíme nad náklady a úsilím, které je třeba vynaložit na opravu všeho možného od mostů přes motory až po telefony, nelze říci, jak velký rozdíl by samoregenerační kovy mohly přinést,“ dodal.
A i když je toto pozorování bezprecedentní, není zcela neočekávané. V roce 2013 pracoval Michael Demkowicz, materiálový vědec z Texaské univerzity A&M, na studii, která předpovídala, že by mohlo docházet k tomuto druhu nanohojení, které je poháněno drobnými krystalickými zrny uvnitř kovů, jež v podstatě posouvají své hranice v reakci na namáhání.
Demkowicz pracoval i na této nejnovější studii a pomocí aktualizovaných počítačových modelů ukázal, že jeho deset let staré teorie o samoregeneračním chování kovů na nanoúrovni odpovídají tomu, co se zde děje.
Dalším slibným aspektem výzkumu je skutečnost, že proces automatického opravování probíhal při pokojové teplotě. Kov obvykle vyžaduje velké množství tepla, aby změnil svou podobu, ale experiment byl proveden ve vakuu; zbývá zjistit, zda stejný proces proběhne i u běžných kovů v typickém prostředí.
Možné vysvětlení zahrnuje proces známý jako svařování za studena, ke kterému dochází za okolních teplot vždy, když se kovové povrchy přiblíží natolik blízko k sobě, že se jejich příslušné atomy propletou. Obvykle tomuto procesu brání tenké vrstvy vzduchu nebo nečistot; v prostředí, jako je vesmírné vakuum, se čisté kovy mohou přiblížit k sobě natolik, že se doslova slepí.
„Doufám, že tento objev povzbudí výzkumníky v oblasti materiálů, aby zvážili, že za správných okolností mohou materiály dělat věci, které jsme nikdy nečekali,“ říká Demkowicz.
Výzkum byl publikován v časopise Nature.
Zdroj: Nature; Sandia a Texaská univerzita A&M
Nejnovější články
- Byt dostanete, až zaplatíte dluh po předchozím nájemci: obyvatelé měst kritizují kontroverzní způsob rozdělování obecního bydlení
- Marian Jurečka: Vláda blokuje továrnu na čipy za 43 miliard korun. Firma musí propustit stovky lidí
- Mladí Češi netouží po práci v korporátu a životě s hypotékou. Cestování a Instagram jim vydělávají statisíce měsíčně
- Muž dostal pokutu od revizora, přestože si správně koupil před vstupem do metra jízdenku přes mobilní telefon
- Prahu čeká komplikovaná uzavírka kvůli stavbě metra. Důležitá silnice bude uzavřena až do června 2027
- Rodič má právo zůstat s dítětem v nemocnici až do jeho 18 let. V některých případech dostane ubytování i stravu zdarma
- Od ledna 2027 si platově přilepší zejména uklízečky a kuchařky. Minimální mzda se v příštích letech přiblíží 30 tisícům korun
- Alza platí za umístění výdejního boxu tisíce korun měsíčně. Pro vlastníky nemovitostí se z toho stává zajímavý přivýdělek
- Lyžařský areál kousek od Prahy tento víkend slavnostně zahajuje lyžařskou sezonu. Těšit se můžete na dlouhé sjezdovky i dostatek sněhu
- Do konce roku můžete získat tisíce korun od zdravotní pojišťovny. Na vyřízení všech dokumentů ale máte už jen pár týdnů