Ученые обнаружили уникальное свойство металлов к самовосстановлению

К неожиданному научному открытию пришли специалисты Массачусетского института в ходе экспериментальных исследований свойств металла. Оказывается, при определенных условиях металлические компоненты могут «самоисцеляться», затягивая трещины.

Столь потрясающее открытие может стать основой для создания самовосстанавливающихся металлов, способных успешно функционировать в тяжелейших условиях. Наблюдая за образованием трещин, ученые отметили, что в некоторых случаях создающие трещины силы с таким же успехом их не расширяют, а наоборот, «заживляют», чем восстанавливают целостность всего металлического компонента.

Огромный потенциал научного открытия открывает широкие перспективы создания металлов, обладающих уникальными свойствами, в частности и способностью к самовосстановлению после появления трещин, что в конечном итоге приведет к длительному сохранению прочности металлических конструкций даже в самых неблагоприятных условиях. Подобные металлы могут стать незаменимыми, к примеру, при изготовлении буровых инструментов, лопаток турбин и т.д. и найти применение в различных сферах человеческой деятельности.

По мнению ученых, главный секрет необычных свойств металла заключается в способности к взаимодействию крошечных кристаллических зерен металлов на их границах, а прочность и остальные характеристики металла напрямую зависят от размеров и ориентации этих зерен. Экспериментируя с никелем, являющимся основным элементом жаропрочных сплавов, ученые обнаружили, что в определенных условиях происходит миграция зерновых границ, за счет чего и возникает возможность самовосстановления.

Неоднократные исследования явления самовосстановления, проведенные за последнее десятилетие, не приносили успеха. Ученым никак не удавалось подтвердить гипотезу о миграции границ кристаллических зерен в твердом металле. И только теперь стало ясно, что этот процесс может наблюдаться лишь при дисклинации, то есть при определенной миграции границ, когда изменения касаются зерна частично. В процессе дисклинации металлические дефекты обретают поля напряжений с настолько интенсивными зарядами, что края трещин сближаются, «сплавляя» разорванный металл.

Специалисты планируют заняться доскональным изучением механизмов самовосстановления металла, чтобы в дальнейшем появилась возможность разработать технологию изготовления металлических сплавов, обладающих особыми свойствами и способностью к затягиванию трещин, характерных для различных условий эксплуатации.