HỘI ĐỒNG BIÊN TẬP

Cổng Thông tin khoa học công nghệ Nghệ An


BẢN BIÊN TẬP


Người biên tập:
Tên bài: Phát hiện kim loại có khả năng tự phục hồi vết nứt
Nội dung:

Trước đây, giới khoa học cho rằng kim loại không có khả năng tự phục hồi.

Lực kéo (mũi tên đỏ) tạo ra vết nứt trên miếng bạch kim. Vùng màu xanh lá cây là nơi vết nứt đã tự lành. Ảnh: Dan Thompson
Lực kéo (mũi tên đỏ) tạo ra vết nứt trên miếng bạch kim. Vùng màu xanh lá cây là nơi vết nứt đã tự lành. Ảnh: Dan Thompson
Nghĩa là khi một cấu trúc kim loại bị nứt, vết nứt sẽ lớn dần theo thời gian. Nhưng trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature vào tháng 7/2023, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia và Đại học Texas A&M(Mỹ) đã lần đầu tiên chứng kiến ​​các mảnh kim loại bị nứt hợp nhất với nhau mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào của con người, làm đảo lộn các lý thuyết khoa học cơ bản liên quan đến vấn đề này.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích phản ứng của các miếng kim loại có kích thước nano mét (nm) với ứng suất lặp đi lặp lại thông qua một thiết bị gọi là kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM).Thiết bị đã tác dụng một lực cực kéo nhỏ lên miếng kim loại dày 40nmtrong chân không với tần số 200 lần mỗi giây.

Trong số các kim loại tham gia vào thí nghiệm, điều bất ngờ đã xảy ra đối với đồng và bạch kim. Ban đầu, các vết nứt xuất hiện và lớn dần. Nhưng sau khi ngừng kéo miếng kim loại khoảng 40 phút, vết nứt dần phục hồi và biến mất, giống như hiện tượng da người tự chữa lành sau khi bị cắt.

“Thật tuyệt vời khi tận mắt chứng kiến hiện tượng này”, Brad Boyce, tác giả chính của nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia, cho biết. “Khả năng tự sửa chữa kỳ diệu của kim loại có thể liên quan đến một quá trình gọi là hàn lạnh, xảy ra ở nhiệt độ môi trường xung quanh – khi các bề mặt kim loại tiến đến đủ gần, các nguyên tử của chúng sẽ liên kết và tự kết nối với nhau”.

Nếu hiện tượng này có thể được khai thác đúng cách, nó có thể mở ra một cuộc cách mạng kỹ thuật mới, trong đó các động cơ, những cây cầu và máy bay sẽ tự khắc phục các hư hỏng do ăn mòn hoặc vết nứt, khiến chúng an toàn và bền hơn.




NHUẬN BÚT


Tác giả:
Tiêu đề: Phát hiện kim loại có khả năng tự phục hồi vết nứt
Ngày xuất bản: Thứ hai - 31/07/2023 04:43
Nội dung:

Trước đây, giới khoa học cho rằng kim loại không có khả năng tự phục hồi.

Lực kéo (mũi tên đỏ) tạo ra vết nứt trên miếng bạch kim. Vùng màu xanh lá cây là nơi vết nứt đã tự lành. Ảnh: Dan Thompson
Lực kéo (mũi tên đỏ) tạo ra vết nứt trên miếng bạch kim. Vùng màu xanh lá cây là nơi vết nứt đã tự lành. Ảnh: Dan Thompson
Nghĩa là khi một cấu trúc kim loại bị nứt, vết nứt sẽ lớn dần theo thời gian. Nhưng trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature vào tháng 7/2023, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia và Đại học Texas A&M(Mỹ) đã lần đầu tiên chứng kiến ​​các mảnh kim loại bị nứt hợp nhất với nhau mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào của con người, làm đảo lộn các lý thuyết khoa học cơ bản liên quan đến vấn đề này.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích phản ứng của các miếng kim loại có kích thước nano mét (nm) với ứng suất lặp đi lặp lại thông qua một thiết bị gọi là kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM).Thiết bị đã tác dụng một lực cực kéo nhỏ lên miếng kim loại dày 40nmtrong chân không với tần số 200 lần mỗi giây.

Trong số các kim loại tham gia vào thí nghiệm, điều bất ngờ đã xảy ra đối với đồng và bạch kim. Ban đầu, các vết nứt xuất hiện và lớn dần. Nhưng sau khi ngừng kéo miếng kim loại khoảng 40 phút, vết nứt dần phục hồi và biến mất, giống như hiện tượng da người tự chữa lành sau khi bị cắt.

“Thật tuyệt vời khi tận mắt chứng kiến hiện tượng này”, Brad Boyce, tác giả chính của nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia, cho biết. “Khả năng tự sửa chữa kỳ diệu của kim loại có thể liên quan đến một quá trình gọi là hàn lạnh, xảy ra ở nhiệt độ môi trường xung quanh – khi các bề mặt kim loại tiến đến đủ gần, các nguyên tử của chúng sẽ liên kết và tự kết nối với nhau”.

Nếu hiện tượng này có thể được khai thác đúng cách, nó có thể mở ra một cuộc cách mạng kỹ thuật mới, trong đó các động cơ, những cây cầu và máy bay sẽ tự khắc phục các hư hỏng do ăn mòn hoặc vết nứt, khiến chúng an toàn và bền hơn.




Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây