科学者が真空中で金属が修復する様子を観察！ 金属の自己を確認する

携帯電話が手から滑り落ちて地面に落ちるたびに、心臓が高鳴る感覚を私たちはよく知っています。 無事を祈りながら、「レパロ！」と願いながら、そっと手に取ります。 この呪文はマグルの世界でもダメージを元に戻すことができます。

しかし、金属がターミネーターのように自己修復し、割れ目やひび割れを瞬く間に塞ぐことが可能であると言ったらどうなるでしょうか?

サンディア国立研究所とテキサス A & M 大学の科学者チームは、金属の靭性を測定するために集中的な金属試験を実施しているときに、この前例のない現象に遭遇しました。

特殊な電子顕微鏡を使用して、金属の端を毎秒約200回引っ張りました。 通常、この種の極度の応力は金属に小さな亀裂や亀裂を生じさせ、科学的には「疲労損傷」として知られています。 時間の経過とともに、このような微細な亀裂や損傷は、強力な機械や巨大な建物を破壊する可能性があります。

しかしこの場合、異常な何かが研究室で展開し始めました！

ご存知のとおり、科学者たちは激しい金属トレーニングの後、この過度に伸びて疲労した厚さ 40 ナノメートルのプラチナ金属片を真空中で吊り下げました。 そして約 40 分間観察した後、プラチナの小さな亀裂は自然に修復され始めました。まるで魔法のように!

サンディア国立研究所の材料科学者ブラッド・ボイス氏は、「私たちが確認したのは、少なくともナノスケールでの疲労損傷の場合、金属には固有の自然治癒力があるということです」と語る。

これらの前例のない観察は、金属がナノ亀裂治癒を実行する超能力を持っているというこれまでの理論を証明しています。 これは、ストレス ボールが押しつぶされたときに形状が変化するのと同様に、金属内部の小さな結晶粒が応力を受けると動き回ることで発生します。

さらに、これらすべては驚くべきことに室温で起こりました。 通常、壊れた金属物体の形状を変えるには、熱溶接が必要です。

科学者たちは、この魔法の修復は「冷間溶接」と呼ばれる現象によるものである可能性があると述べています。 ここで、最適な温度下で、金属の表面が別の金属片に密着すると、これらの金属内で踊り回る原子が絡み合い、接着し始めます。

しかし、ここにねじれがあります。この自己修復の魔法は真空中でのみ起こります。そこでは、空気汚染物質が不足しているため、純粋な金属が結合してくっつくほど十分に接近することができます。 しかし、私たちの日常環境では、空気やその他の汚染物質が邪魔をして、金属の治癒特性が損なわれる可能性があります。

これと同じプロセスが通常の世界の従来の金属でどのように起こるかはまだわかりません。 しかし、もし私たちが暗号を解読できれば、自己修復金属を利用して巨大な橋、エンジン、さらには電話さえも超効率的に修理できるエンジニアリングの全く新しい時代の到来を告げることになるでしょう。

この研究は先月、評判の高い雑誌「Nature」に掲載され、ここからアクセスできます。

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