Metallo incrinato si è guarito da solo

Potremmo essere all'inizio di una nuova era dell'ingegneria.

Gli scienziati hanno osservato un metallo guarire da solo, qualcosa di mai visto prima. Se questo processo può essere pienamente compreso e controllato, potremmo essere all'inizio di una nuova era dell'ingegneria.

È stato a lungo ritenuto che quando una struttura metallica come un ponte o un motore sviluppa una crepa, questa peggiorerà solo nel tempo. Ma potrebbe non essere così, sulla base di ciò che i ricercatori hanno appena osservato accadere in un minuscolo pezzo di platino.

Un team dei Sandia National Laboratories e della Texas A&M University stava testando la resilienza del metallo, utilizzando una tecnica specializzata di microscopio elettronico a trasmissione per tirare le estremità del metallo 200 volte al secondo. Hanno quindi osservato l'autoguarigione su scale ultra-piccole in un pezzo di platino spesso 40 nanometri sospeso nel vuoto.

Le crepe causate dal tipo di sollecitazione sopra descritto sono note come danni da fatica: sollecitazioni e movimenti ripetuti che provocano rotture microscopiche, che alla fine causano la rottura di macchine o strutture. Sorprendentemente, dopo circa 40 minuti di osservazione, la crepa nel platino ha iniziato a fondersi e ripararsi prima di ripartire in una direzione diversa.

Il fatto che il processo di riparazione automatica sia avvenuto a temperatura ambiente è un altro aspetto promettente della ricerca. Il metallo di solito richiede molto calore per cambiare forma, ma l'esperimento è stato condotto nel vuoto; resta da vedere se lo stesso processo avverrà nei metalli convenzionali in un ambiente tipico.

Tuttavia, i ricercatori sottolineano anche che non solo non comprendono appieno come il platino è stato "saldato a freddo" di nuovo insieme, ma che la loro scoperta è avvenuta su scala nanometrica nel vuoto, quindi non si può dire se i risultati si tradurranno in strutture su scala più ampia nel mondo reale.

Una possibile spiegazione coinvolge un processo noto come saldatura a freddo, che si verifica a temperatura ambiente ogni volta che le superfici metalliche si avvicinano abbastanza da permettere ai rispettivi atomi di aggrovigliarsi. In genere, sottili strati di aria o contaminanti interferiscono con il processo; in ambienti come il vuoto dello spazio, i metalli puri possono essere forzati abbastanza vicini da attaccarsi letteralmente.


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