Într-un experiment recent, oamenii de știință au observat cum o bucată fisurată de metal s-a vindecat spontan. Dacă acest fenomen va fi pe deplin înțeles și controlat, ar putea marca începutul unei noi ere în inginerie.
Cercetătorii de la Sandia National Laboratories și Texas A&M University, din SUA, au testat rezistența metalului folosind un microscop electronic de transmisie, aplicând forțe de tracțiune asupra unei bucăți de metal de 200 de ori pe secundă. Aceștia au urmărit cum o fisură dintr-o mostră de platină cu o grosime de 40 de nanometri, suspendată în vid, a început să se repare spontan, conform Descoperă.ro.
Fisurile observate sunt cauzate de deteriorarea prin oboseală – un proces de deformare repetitivă care în mod normal duce la ruperea structurilor sau mașinilor. Surprinzător, după aproximativ 40 de minute, fisura din platină a început să se repare singură, fuzionând și schimbându-și direcția de dezvoltare.
“Acesta a fost un moment cu adevărat uimitor de urmărit în timp real”, a declarat Brad Boyce, cercetător în domeniul materialelor la Sandia National Laboratories.
Această descoperire sugerează că metalele au o capacitate naturală de autovindecare, cel puțin la nivel nanometric și în condiții specifice. Deși rezultatul este revoluționar, mecanismul precis prin care se produce vindecarea nu este încă pe deplin înțeles.
Ipoteza nu este complet neașteptată. În 2013, Michael Demkowicz, cercetător la Universitatea Texas A&M, a propus că acest fenomen de autovindecare ar putea avea loc datorită reorganizării granulelor cristaline din interiorul metalelor ca răspuns la stres. Demkowicz a participat și la acest studiu, confirmând prin simulări computerizate că teoriile sale de acum un deceniu corespund cu observațiile actuale.
Un alt aspect interesant este că autovindecarea a avut loc la temperatura camerei, ceea ce este neobișnuit, deoarece metalele necesită în mod normal temperaturi ridicate pentru a-și schimba structura. Experimentul fiind realizat în vid, rămâne de investigat dacă acest fenomen se poate reproduce și în condiții atmosferice obișnuite.
O posibilă explicație ar fi sudura la rece, un proces care are loc la temperaturi ambientale atunci când suprafețele metalice se apropie suficient de mult încât atomii lor să se combine. În mod normal, aerul sau contaminanții împiedică acest fenomen, dar în vid, metalele pure pot intra în contact direct și se pot fuziona.