22.5.2024

Publication-X

"in tenebris moderni diei, solum bellum est"

Metallit voivat todella parantaa itsensä aivan kuten “Terminatorin” kyborgit, tutkijat paljastavat

3 min read
Metallit voivat todella parantaa itsensä aivan kuten “Terminatorin” kyborgit, tutkijat paljastavat

Pikalinkki tähän artikkeliin: https://publication-x.com/1sfj

Uuden tutkimuksen mukaan metalleilla on huomattava kyky parantaa itseään, aivan kuten “Terminator” -elokuvien kauhistuttavilla kyborg-murhaajilla. Tämä löytö avaa mahdollisuuksia itse korjaaviin moottoreihin, siltoihin, lentokoneisiin ja jopa raketteihin – mikä on erityisen lupaavaa tuleville miehitetyille tehtäville Marsiin.

Haastavissa kokeissa tutkijat olivat hämmästyneitä nähdessään mikroskooppisia halkeamia katoavan, mikä tarjoaa toivoa koneille, jotka voivat korjata itsensä paikan päällä.

“Tämä oli aivan hämmästyttävää katsoa ensikäden. Mitä olemme vahvistaneet, on, että metalleilla on oma luontainen, luonnollinen kyky parantaa itseään, ainakin väsymysvaurioiden tapauksessa nanomittakaavassa, sanoo johtava tekijä, dr. Brad Boyce Sandia National Laboratoriesista Albuquerquessa, tiedotusvälineissä.

Väsymysvaurio, joka johtuu toistuvasta stressistä tai liikkeestä, johtaa materiaalien pienien halkeamien muodostumiseen ajan myötä. Nämä halkeamat kasvavat ja leviävät, kunnes koko laite epäonnistuu. Tämä kysymys on erityisen huolestuttava avaruusaluksen suunnittelussa, koska kiertoradan matka Marsiin kestää vähintään 21 kuukautta.

Sandia National Laboratoriesin tutkija Ryan Schoell käyttää Khalid Hattarin, Dan Buffordin ja Chris Barrin kehittämän erikoistuneen siirtomikroskoopin tekniikkaa väsymysreikiä nanomittakaavassa. (credit: Craig Fritz, Sandia National Laboratories)

Tutkimusryhmä havaitsi yhden näistä hetkellisistä mutta seuraavista murtumista, jotka mitattiin nanometreinä.

“Sulatusliitoksista elektronisissa laitteissamme ajoneuvojemme moottoreihin siltoihin, joita ajamme yli, nämä rakenteet usein epäonnistuvat arvaamattomasti syklisen kuorman vuoksi, joka johtaa halkeamien käynnistymiseen ja lopulta murtumaan”, selittää tohtori. ja boikotti. ”Kun ne epäonnistuvat, meidän on taisteltava korvauskustannusten, menetetyn ajan ja joissakin tapauksissa jopa vammojen tai ihmishenkien menetyksen kanssa. Taloudellinen vaikutus näiden epäonnistumisten mitataan satoja miljardeja dollareita vuosittain Yhdysvalloissa. ”

Vaikka itsensä parantavat materiaalit ovat ensisijaisesti koskeneet muoveja, itse parantavien metallien käsite on suurelta osin rajattu tieteiskirjallisuuden alaan.

“Metallien halkeamia odotettiin vain kasvavan suuremmiksi, ei pienemmiksi. Jopa jotkut perusyhtälöt, joita käytämme kuvaamaan halkeamien kasvua, sulkevat pois tällaisten parantavien prosessien mahdollisuuden.” Boyce muistiinpanoja

Satunnainen löytö perustuu vuosikymmeniä vanhaan teoriaan, jonka mukaan tietyissä olosuhteissa metallien pitäisi pystyä hitsaamaan kulumisesta johtuvia halkeamia.

Tutkijat aikoivat alun perin tutkia, miten halkeamat muodostuivat ja lisääntyivät nanomittakaavan platinaa käyttämällä erikoistunutta elektronimikroskooppi tekniikkaa. Yllättäen noin 40 minuutin kuluttua vahinko kääntyi kurssin. Yksi halkeaman pää sulautui takaisin yhteen, ikään kuin se vetäisi askeleitaan, jättäen jälkeäkään aiemmasta loukkaantumisesta. Kuitenkin ajan myötä halkeama ilmestyi uudelleen eri suuntaan.

Monet tämän prosessin näkökohdat ovat edelleen tuntemattomia, mukaan lukien se, voidaanko se käytännössä toteuttaa valmistusympäristössä.

“Mikäli nämä havainnot ovat yleistettävissä, tulee todennäköisesti laajamittaisen tutkimuksen kohteeksi”, sanoo tohtori. ja boikotti. “Näemme tämän tapahtuvan nanokristallimetalleissa tyhjiössä. Mutta emme tiedä, voidaanko tätä indusoida myös ilmassa olevissa tavanomaisissa metalleissa.”

Tutkimusta on pidetty merkittävänä edistysaskeleena materiaalitieteen eturintamassa. Se viittaa siihen, että oikeissa olosuhteissa materiaaleilla voi olla odottamattomia ominaisuuksia.

“Toivon, että tämä löytö kannustaa materiaalitutkijoita harkitsemaan, että oikeissa olosuhteissa materiaalit voivat tehdä asioita, joita emme koskaan odottaneet”, sanoo tekijä Michael Demkowicz Texas A&M: stä, joka keksi alkuperäisen idean.

Tulokset on julkaistu Nature-lehdessä.

Lähde: ActivistPost.com