Phát hiện kim loại tự liền vết nứt, mãi mãi không hỏng

Các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu MIT đã “vô tình” phát hiện ra cơ chế tự liền những vết nứt của kim loại khi quan sát các tinh thể của thanh hợp kim niken bị kéo dãn.

Ban đầu nhóm nghiên cứu quan sát trực giác hiện tượng một vết nứt của hợp kim niken tự liền lại khi nhóm này kéo dãn thanh hợp kim ra. Điều này làm nhóm vô cùng ngạc nhiên và không biết nguyên nhân tại sao.

Ngay sau đó nhóm phải thực hiện thí nghiệm để kiểm tra. “Chúng tôi phải quay trở lại và kiểm tra ngay chính thanh kim loại này. Quả thật, hiện tượng tự liền không có gì sai”, Giáo sư chuyên ngành khoa học kỹ thuật Michael Demkowicz, người cùng nghiên cứu với Guoqiang Xu nói.

Với phát hiện này tương lai sẽ có nhiều vật liệu kim loại tự liền

Để tìm ra lời giải cho hiện tượng trên, nhóm đã lập một mô hình vi cấu trúc tinh thể hợp kim niken trên máy tính. Mô hình cho thấy, loại hợp kim này được cấu tạo bởi các hạt tinh thể nhỏ có độ bền và sức chịu lực rất tốt.

Khi kéo dãn thanh hợp kim, các tinh thể siêu nhỏ có hình lục giác màu trắng về nguyên tắc sẽ bị dãn ra. Nhưng thực tế không phải tất cả các hạt đều như vậy. Hiện tượng này được gọi là “khiếm khuyết” của kim loại.

Mặt “khiếm khuyết” này trong một số kim loại rất mạnh và có thể đảo ngược những gì khi có một lực mạnh tác động vào kim loại. Nói cách khác, khi vật liệu bị nứt, thay vì vết nứt mở rộng ra hơn nữa thì nó có thể chữa lành vết nứt đó.

Hiện các nhà nghiên cứu đang dự định chế tạo ra một loại hợp kim kim loại có khả năng tự chữa liền vết nứt cao hơn nữa để có những ứng dụng cụ thể. Cách đây vài tháng, một nhóm nhà khoa học châu Âu cũng thiết kế thành công một loại vật liệu polymer tự liền.

Vật liệu tự liền sẽ hứa hẹn đem lại nhiều tác dụng cho cuộc sống. Hãy cứ tưởng tượng những chiếc cầu, vật dụng nội thất hay đơn giản chỉ là cái gọng kính hoặc băng dính của bạn nếu là loại vật liệu tự liền thì nó có thể mãi mãi không hỏng.