Bilim insanlarının ağzı açık kaldı: Kendi kendini iyileştirebilen ‘metal’ keşfedildi
Metalin dayanıklılığını test etmek üzere bir deney gerçekleştiren bir ekip, eşi benzeri görülmemiş bir olaya tanıklık etti. Metalin çatlamış parçaları, kendi kendini onardı.
Bilim insanları, daha önce hiç görülmemiş bir şekilde, bir metalin kendi kendini onardığını gözlemlediler. Bu sürecin nasıl gerçekleştiğinin tam olarak anlaşılıp kontrol altına alınabilmesi halinde, mühendislik dünyasında yeni bir çağın başlayacağına inanılıyor.
Temmuz ayında yayımlanan çalışmada, Sandia Ulusal Laboratuvarları ve Texas A&M Üniversitesi'nden bir ekip, metalin uçlarını saniyede 200 kez çekmek için özel bir iletim elektron mikroskop tekniği kullanarak metalin dayanıklılığını test ediyordu.
KENDİNİ ONARAN METAL, ŞAŞKINA ÇEVİRDİ
Daha sonra vakumda asılı duran 40 nanometre kalınlığındaki bir platin parçasındaki çatlakların, "ultra küçük ölçeklerde" kendiliğinden iyileşmeye başladığını gözlemlediler.
"Yorgunluk hasarı" olarak bilinen bu çatlaklar, tekrarlayan stres ve hareket sonucu mikroskopik kırıklara neden olur ve nihayetinde makinelerin veya yapıların bozulmasına yol açar.
Çalışmayı gerçekleştiren ekipteki uzmanlar, yaklaşık 40 dakikalık bir gözlemin ardından, platindeki çatlamış kısımların tekrar birleşmeye ve kendini onarmaya başladığını fark ettiller.
"BUNU HİÇ BEKLEMİYORDUK"
Sandia Ulusal Laboratuvarları'ndan malzeme bilimcisi Brad Boyce, böyle bir durumla karşılaşmayı kesinlikle ummadıklarını belirterek, "Bunu bizzat izlemek şaşırtıcıydı. Bu, metallerin en azından nanometre ölçeğinde yorgunluk hasarı durumunda kendi içsel, doğal iyileşme yeteneklerine sahip olduğunu doğrulayan bir bulgu." dedi.
2013 yılında Texas A&M Üniversitesi'nden malzeme bilimcisi Michael Demkowicz, metallerin içindeki minik kristal taneciklerin strese tepki olarak sınırlarını değiştirmesiyle bu tür bir nanoçatlak iyileşmesinin gerçekleşebileceğini öngören bir araştırma üzerinde çalışmıştı.
İYİLEŞME, ODA SICAKLIĞINDA GERÇEKLEŞTİ
Otomatik onarım sürecinin oda sıcaklığında gerçekleşmesi, araştırmanın umut verici bir diğer yönü. Metalin biçimini değiştirmek için genellikle çok fazla ısı gerekir, ancak bu deney vakumda gerçekleştirildi. Aynı sürecin tipik bir ortamda geleneksel metallerde de yaşanıp yaşanmayacağı henüz bilinmiyor.
Henüz tam olarak anlaşılamayan bu olayın, makinelerden köprülere, motorlardan telefonlara kadar birçok alanda önemli maliyet ve çaba tasarrufları sağlayabileceği düşünülüyor. Araştırmacılar, malzeme araştırmacılarını bu keşif doğrultusunda yeni bakış açılarıyla çalışmaya teşvik etmeyi umuyor.
Uzmanlar, bulguların gelecekte yapı malzemelerinden elektronik cihazlara kadar pek çok alanda kendini iyileştirebilen metallerin geliştirilmesine olanak tanıyabileceğine inanıyor.
Araştırmanın detayları, "Nature" dergisinde yayımlandı.
