ترمیم خودبه‌خود فلز ترک‌خورده در جریان یک آزمایش، دانشمندان را شگفت‌زده کرد
دانشمندان در اتفاقی بی‌سابقه یک تکه‌فلز را درحالی مشاهده کردند که توانست خود را ترمیم کند. اگر بتوان این فرایند را به‌طور کامل درک و کنترل کرد، امکان دارد بتوانیم دوره‌ی جدیدی از مهندسی را آغاز کنیم.
در صورت که نیاز به مشاوره و خرید یا نصب در زمینه تلفن سانترال و یا دوربین مدار بسته و یا شبکه را دارید لطفا با شمارهای 02188354375 و یا 09121988790 تماس بفرمایید.
به‌گزارش ساینس‌آلرت، تیمی از آزمایشگاه‌های ملی ساندیا و دانشگاه اِی اند اِم تگزاس، درحال آزمایش انعطاف‌پذیری یک فلز بودند و با استفاده از تکنیک میکروسکوپ الکترونی عبوری تخصصی، انتهای فلز را ۲۰۰ مرتبه در ثانیه می‌کشیدند. پژوهشگران سپس خودترمیمی را در مقیاس‌های بسیار کوچک در یک قطعه پلاتین به ضخامت ۴۰ نانومتر که در خلاء معلق بود، مشاهده کردند.
ترک‌های ناشی از فشار واردشده به فلز «آسیب خستگی» نامیده می‌شود؛ بدین معنی که تنش و حرکت مکرر، شکستگی‌های میکروسکوپی را به‌دنبال دارد و در نهایت باعث شکستن ماشین‌ها یا سازه‌ها می‌شود. پس از تقریبا ۴۰ دقیقه مشاهده، شکاف ایجادشده در پلاتین به‌طرز شگفت‌انگیزی شروع به جوش‌خوردن کرد و پیش از شروع دوباره در جهتی دیگر، خود را ترمیم کرد.
براد بویس، دانشمند مواد از دانشگاه ملی ساندیا با اشاره به اینکه دانشمندان انتظار خودترمیمی در فلز را نداشتند، می‌گوید: «تماشای این اتفاق برای نخستین‌بار، واقعا خیره‌کننده بود. آنچه ما تایید کرده‌ایم این است که فلزات از توانایی ذاتی و طبیعی برای ترمیم خود برخوردار هستند؛ حداقل در مورد آسیب خستگی در مقیاس نانو.»
خودترمیمی فلز، شرایط بسیار دقیقی است و هنوز نمی‌دانیم که این اتفاق دقیقا چگونه رخ می‌دهد یا چگونه می‌توان از آن استفاده کرد. باوجوداین اگر به هزینه‌ها و تلاش‌های صرف‌شده برای تعمیر همه چیز، از پل‌ها گرفته تا تلفن‌ها فکر کنید، خواهید دید که خودترمیمی فلزات می‌تواند تحولات چشمگیری را ایجاد کند.
مشاهده‌ی اخیر دانشمندان، باوجود بی‌سابقه‌بودن، غیرمنتظره نبود. در سال ۲۰۱۳، مایکل دمکوویچ، دانشمند مواد از دانشگاه اِی اند اِم تگزاس مشغول کار روی مطالعه‌ای بود که پیش‌بینی می‌کرد ترمیم ترک در مقیاس نانو با تکیه بر دانه‌های کریستالی ریز درون فلزات که در اصل مرزهایشان را در واکنش به تنش جابه‌جا می‌کنند، امکان‌پذیر است.
دکوویچ در مطالعه‌ی اخیر نیز حضور داشت و از مدل‌های کامپیوتری به‌روزشده استفاده کرد تا نشان دهد که تئوری پیشین او درمورد رفتار خودترمیمی فلزات در مقیاس نانو، با آنچه در این مطالعه اتفاق می‌افتد مطابقت دارد.
اتفاق‌افتادن رفتار خودترمیمی در دمای اتاق، یکی دیگر از جنبه‌های امیدوارکننده این تحقیق است. فلز معمولا برای تغییرشکل خود به دمای بالایی نیاز دارد؛ اما آزمایش اخیر در خلاء انجام شد. اکنون باید دید که آیا همین فرایند در فلزات مرسوم و در محیطی معمولی نیز اتفاق خواهد افتاد یا خیر.
یک توضیح احتمالی شامل فرایندی به نام «جوش سرد» است. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که سطوح فلزی در دمای محیط به اندازه‌ی کافی به یکدیگر نزدیک می‌شوند تا اتم‌های مربوطه درهم پیچ بخورند. به‌طور معمول لایه‌های نازک هوا و آلاینده‌ها، در فرایند جوش سرد اختلال ایجاد می‌کنند. فلزات خالص را در محیط‌هایی مانند خلاء فضا می‌توان به اندازه‌ی کافی به‌هم نزدیک کرد تا به معنای واقعی کلمه به‌هم بچسبند.
دمکوویچ امیدوار است که یافته‌های جدید انگیزه‌ی کافی را در محققان ایجاد کند تا به این موضوع توجه کنند که مواد، در شرایط مناسب قادر به انجام کارهایی هستند که هرگز انتظار آن‌ها را نداریم.
این تحقیق در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.
