科技日報北京7月19日電 （記者張佳欣）科學(xué)家們首次見(jiàn)證了金屬碎片在沒(méi)有人為干預的情況下破裂，然后重新融合在一起的自我修復過(guò)程。這一發(fā)現可能會(huì )引發(fā)工程革命，實(shí)現自我修復的發(fā)動(dòng)機、橋梁和飛機等結構的制造，消除磨損造成的損害，使其變得更安全、更持久。美國桑迪亞國家實(shí)驗室和得克薩斯農工大學(xué)的研究團隊在《自然》雜志上詳細描述了此項創(chuàng )新發(fā)現。
研究團隊觀(guān)察到的是納米級裂縫的自我修復過(guò)程，這些微小的裂縫對電子設備、車(chē)輛發(fā)動(dòng)機、橋梁等結構的影響卻十分重要。材料科學(xué)家布拉德·博伊斯表示，這些結構經(jīng)常由于循環(huán)載荷而出現不可預測的故障，從而導致裂縫萌生并最終斷裂。
過(guò)去，自我修復金屬的概念僅存在于科幻小說(shuō)中。然而，2013年科學(xué)家提出了一種新理論，即在一定條件下，金屬能夠自我修復因磨損而形成的裂縫。桑迪亞和洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室聯(lián)合運營(yíng)的集成納米技術(shù)中心證明了這一理論。
研究團隊開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，每秒可重復拉動(dòng)金屬末端200次，并使用專(zhuān)門(mén)的電子顯微鏡評估裂縫在一塊納米級鉑片上的形成和擴展。經(jīng)過(guò)約40分鐘的實(shí)驗，損傷發(fā)生了逆轉，裂縫的一端重新融合在一起，沒(méi)有留下曾經(jīng)受損的痕跡。隨著(zhù)時(shí)間的推移，裂縫又沿著(zhù)不同的方向重新擴展。
這一發(fā)現是材料科學(xué)前沿的一次重大飛躍，為未來(lái)金屬材料的自我修復應用提供了可能性。盡管目前仍有很多未知之處，但科學(xué)家們將繼續展開(kāi)研究，探索在現實(shí)世界空氣中的傳統金屬中誘導出同樣的自我修復現象，為工程領(lǐng)域帶來(lái)更多的創(chuàng )新和突破。
