金属能自我修复?科学家首次目睹!

2023-07-21 15:41来源: 河南日报

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  科学家们首次目睹了金属碎片在没有任何人为干预的情况下破裂,然后又重新融合在一起。如果新发现的现象能够被利用,它可能会带来一场工程革命。

  科学家首次目睹

  01

  在这场革命中,自我修复的发动机、桥梁和飞机可消除磨损造成的损害,使其变得更安全、更持久。美国桑迪亚国家实验室和得克萨斯农工大学的研究团队19日在《自然》杂志上描述了此项发现。

金属能自我修复?科学家首次目睹!

  金属纳米级自我修复的艺术渲染图。绿色标记了裂缝形成的地方,然后又融合在一起。红色箭头表示意外触发该现象的拉力方向。图片/桑迪亚国家实验室

  此次,研究团队看到消失的裂缝是纳米级的裂缝,虽小却举足轻重。桑迪亚国家实验室材料科学家布拉德·博伊斯表示,从电子设备中的焊点到车辆的发动机,再到开车经过的桥梁,这些结构经常由于循环载荷而出现不可预测的故障,从而导致裂缝萌生并最终断裂。

  是材料科学前沿的一次飞跃

  02

  自我修复金属的概念在很大程度上一直仅存在于科幻小说中。此前理论认为,金属裂缝只会变大,而不会变小。2013年,科学家发表了一项基于计算机模拟结果的新理论,即在一定条件下,金属能够愈合因磨损而形成的裂缝。在桑迪亚和洛斯阿拉莫斯国家实验室联合运营的集成纳米技术中心,这一理论得到了证明。

  研究团队此次开发了一种每秒可重复拉动金属末端200次的技术,并使用专门的电子显微镜来评估裂缝是如何在一块纳米级的铂片上形成和扩展的。实验进行了大约40分钟后,损伤发生逆转。裂缝的一端重新融合在一起,没有留下曾经受损的痕迹。随着时间的推移,裂缝又沿着不同的方向重新扩展。

  团队表示,这一发现是材料科学前沿的一次飞跃。

  它可能会带来一场工程革命

  03

  此次研究团队看到消失的裂缝是纳米级的裂缝,如果新发现的现象能够被利用,它可能会带来一场工程革命。

  业内人士指出,金属自我修复如果能加以利用,将会提高工业产品的竞争能力,带动相关产业的发展,对实现节约能源和环境保护这两项人类可持续发展的目标具有重要意义。

  在交通运输方面,以燃油为能源的汽车、船舶,其发动机在使用中发生的内部磨损和燃油消耗率逐步增大,自我修复的发动机可减少机件磨损,提高发动机使用寿命,提高运营率,每年可节省巨额资金,从而提升综合效益。

 

  综合:科技日报、极目新闻、羊城晚报•羊城派、海峡网

[责任编辑:季爽]
阅读剩余全文(
为你推荐
近年来,作为民营经济重镇的福建省泉州市,以数字化转型为抓手,通过技术创新推动产业提质增效,为传统产业升级提供可持续支撑,实现“制造”向“智造”转型,激活民企发展新动能。
26
当日,由国家新闻出版署主办、重庆市人民政府承办的第三十三届全国图书交易博览会(下称“书博会”)在重庆开幕,线上线下汇集精品图书上百万种,其中新书约10万种。本届书博会以“书香中国 阅读之美”为主题,主会场设在重庆国际博览中心,同时在重庆市南岸区、大足区设分会场。
26
一场降雨后,河北省邢台市西部太行山区出现云海景观,层层云海在奇险峻秀的山峦间翻腾,群山在云海中若隐若现,宛如人间仙境,美不胜收。一场降雨后,河北省邢台市西部太行山区出现云海景观,层层云海在奇险峻秀的山峦间翻腾,群山在云海中若隐若现,宛如人间仙境,美不胜收。
25
7月23日,工作人员在贺兰山岩画遗址区内进行2025年度岩画复查(无人机照片)。贺兰山岩画记录了3000至10000年前当地远古人类的生活场景及多种图案和抽象符号,是反映我国北方先民生活状态的文化符码,为研究贺兰山地区远古时代乃至近现代生态环境和物质条件提供了珍贵资料。
25
7月24日,在河南郑州举行的上海合作组织媒体智库峰会会场,媒体记者拍摄《合乐图》民族乐器复刻展演。
25
7月23日,四川成都火车东站候车大厅客流如织。自7月1日暑运启动以来,中国铁路累计发送旅客已经突破3亿人次,日均安排加开旅客列车922列。自7月1日暑运启动以来,中国铁路累计发送旅客已经突破3亿人次,日均安排加开旅客列车922列。
24
7月23日,在西山社区党群服务中心的暑期爱心教室,孩子们在志愿者辅导下画画。暑假期间,浙江省嘉兴海宁市硖石街道西山社区党群服务中心开启暑期“爱心教室”,课程包括绘画、书法、阅读、手工以及作业辅导等。
24
7月22日至23日,2025年民体杯全国独竹漂比赛在贵州省黔东南苗族侗族自治州镇远古城举行。7月22日至23日,2025年民体杯全国独竹漂比赛在贵州省黔东南苗族侗族自治州镇远古城举行。
24
7月18日晚,意大利游客阿尔弗雷多·奇米诺(左)和朱利奥·巴尔托利在上海外滩与东方明珠合影。签证便利化政策措施有效带动大批外国游客来到中国旅游。签证便利化政策措施有效带动大批外国游客来到中国旅游。
23
7月21日至23日,2025年“火把原乡·清凉布拖”彝族传统火把节在四川省凉山彝族自治州布拖县举行。服饰展演、火把狂欢夜、朵洛荷及传统选美、传统民俗竞技比赛等一系列丰富多彩的活动,让当地彝族群众与嘉宾、游客一起欢度火把节。
23
载入更多资讯
返回
返回

点击右上角微信好友

朋友圈

点击浏览器下方“”分享微信好友Safari浏览器请点击“”按钮

点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮