Yorulma hasarı sonucu oluşan çatlakların kendi kendine iyileşmesi, metallerin doğal bir yenilenme yeteneğine sahip olduğunu ortaya koyuyor. Bilim insanları bile bu duruma şaşırdı.
Bilim dünyasında çığır açabilecek bir gelişme yaşandı. Sandia Ulusal Laboratuvarları ve Teksas A&M Üniversitesi'nden bilim insanları, bir deney sırasında, metalin kendini onardığını gözlemledi. Bu süreç tam olarak anlaşılabilir ve kontrol edilebilirse, yepyeni bir mühendislik çağının başlangıcında olabiliriz.
METALİN ESNEKLİĞİNİ TEST EDİYORLARDI
Geçen yıl yayınlanan bir çalışmada, Sandia Ulusal Laboratuvarları ve Teksas A&M Üniversitesi'nden bir ekip, metalin uçlarını her saniye 200 kez çekmek için özel bir transmisyon elektron mikroskobu tekniği kullanarak metalin esnekliğini test ediyordu. Daha sonra, vakumda asılı duran 40 nanometre kalınlığında bir platin parçasında ultra küçük ölçeklerde kendi kendini iyileştirmeyi gözlemlediler.
Yukarıda açıklanan türde bir gerilmenin neden olduğu çatlaklar yorulma hasarı olarak bilinir: mikroskobik kırılmalara neden olan tekrarlanan stres ve hareket, sonunda makinelerin veya yapıların kırılmasına neden olur. Şaşırtıcı bir şekilde, yaklaşık 40 dakikalık gözlemden sonra platindeki çatlak tekrar birleşmeye ve farklı bir yönde tekrar başlamadan önce kendini onarmaya başladı.
"BUNU ARAMIYORDUK"
Sonuçlar açıklandığında Sandia Ulusal Laboratuvarları'ndan malzeme bilimci Brad Boyce "Bunu ilk elden izlemek kesinlikle çok çarpıcıydı" dedi:
"Biz kesinlikle bunu aramıyorduk. Doğruladığımız şey, metallerin, en azından nano ölçekte yorulma hasarı durumunda, kendi kendilerini iyileştirmek için kendi içsel, doğal yeteneklerine sahip olduklarıdır."
Bunlar çok kesin koşullar ve tam olarak bunun nasıl olduğu veya nasıl kullanılabileceği henüz bilinmiyor. Ancak köprülerden motorlara, telefonlara kadar her şeyi onarmak için gereken maliyet ve çaba düşünüldüğünde, kendini onaran metallerin ne kadar faydalı olacağını hayal etmek zor değil.
YAPILAN İLK ÇALIŞMA BU DEĞİL
Öte yandan bu gözlem daha önce görülmemiş olsa da tamamen beklenmedik değil. 2013 yılında Texas A&M Üniversitesi Malzeme Bilimcisi Michael Demkowicz, metallerin içindeki küçük kristal taneciklerin strese tepki olarak sınırlarını değiştirmesiyle bu tür bir nano çatlak iyileşmesinin gerçekleşebileceğini öngören bir çalışma yürüttü.
Demkowicz, bu çalışmada da yer aldı ve on yıl önceki teorilerinin nanoskopik ölçeklerde metalin kendini iyileştirme davranışını açıklamakta doğru olduğunu gösteren güncellenmiş bilgisayar modellerini kullandı.
Otomatik onarım sürecinin oda sıcaklığında gerçekleşmiş olması, araştırmanın umut vadeden bir başka yönü. Metal genellikle şeklini değiştirmek için yüksek miktarda ısıya ihtiyaç duyar, ancak bu deney vakum ortamında gerçekleştirildi. Aynı sürecin tipik bir ortamda ve sıradan metallerde de gerçekleşip gerçekleşmeyeceği henüz belli değil.
