Phát hiện kim loại tự vá lành vết nứt
Các nhà khoa học lần đầu tiên quan sát một kim loại tự vá lành, có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật từ sửa chữa cầu đường tới điện thoại di động.
Nhóm nghiên cứu đến từ Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia và Đại học Texas A&M kiểm tra độ bền của kim loại, sử dụng kỹ thuật hiển vi điện tử truyền qua chuyên dụng để kéo hai đầu kim loại 200 lần mỗi giây. Sau đó, họ quan sát khả năng tự vá lành ở quy mô siêu nhỏ trên miếng bạch kim dày 40 nanomet treo trong buồng chân không.
Khối bạch kim trong thí nghiệm bị kéo căng ở hai đầu. (Ảnh: Dan Thompson)
Vết nứt gây ra bởi lực căng mô tả ở trên gọi là phá hủy do mỏi. Đó là áp lực và chuyển động lặp lại gây ra nứt vỡ vi mô, cuối cùng khiến máy móc hoặc công trình rạn nứt. Sau khoảng 40 phút quan sát, các nhà nghiên cứu nhận thấy vết nứt ở bạch kim bắt đầu liền lại và tự sửa chữa trước khi bắt đầu bị hư hỏng theo hướng khác. Họ công bố phát hiện hôm 19/7 trên tạp chí Nature.
"Chúng tôi không ngờ tới điều này. Những gì chúng tôi có thể xác nhận là kim loại có khả năng tự vá lành, ít nhất trong trường hợp phá hủy do mỏi ở cấp độ nano", nhà khoa học vật liệu Brad Boyce ở Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia.
Dù nhóm nghiên cứu chưa rõ quá trình xảy ra như thế nào hay cách sử dụng nó, chắc chắn kim loại tự vá lành sẽ tạo ra khác biệt to lớn trong việc sửa chữa mọi thứ từ cầu đường tới điện thoại động.
Năm 2013, nhà khoa học vật liệu Michael Demkowicz ở Đại học Texas A&M làm việc trong nghiên cứu dự đoán quá trình vá lành vết nứt nano có thể xảy ra, do những hạt tinh thể nhỏ xíu bên trong kim loại dịch chuyển ranh giới nhằm phản ứng với áp lực. Demkowicz cũng tham gia nghiên cứu mới, sử dụng mô hình máy tính cập nhật để chứng minh giả thuyết trước đây của ông về hành vi tự vá lành của kim loại ở cấp nano phù hợp với những gì xảy ra trong thí nghiệm.
Quá trình sửa chữa tự động đó xảy ra ở nhiệt độ phòng là một khía cạnh hứa hẹn khác của nghiên cứu. Kim loại thường đòi hỏi nhiều nhiệt để thay đổi hình dạng, nhưng thí nghiệm diễn ra trong môi trường chân không. Các nhà nghiên cứu cần xem xét quá trình tương tự có xảy ra ở kim loại thông thường trong môi trường thường ngày hay không.
Một giả thuyết khả thi bao gồm quá trình hàn lạnh, xảy ra khi các bề mặt kim loại ở đủ gần để nguyên tử của chúng mắc vào nhau. Thông thường, lớp không khí mỏng hoặc chất gây ô nhiễm can thiệp vào quá trình. Ở môi trường như chân không vũ trụ, kim loại nguyên chất có thể bị ép sát vào nhau đủ gần để dính chặt.
Top 7 bí ẩn không tưởng về các biểu tượng nổi tiếng trên thế giới, điều cuối chắc chắn hiếm ai nghĩ đến
Những tác phẩm nghệ thuật, kỳ quan thế giới này đều ẩn chứa bí mật mà hiếm ai biết đến.
86% dân số thế giới sẽ trải qua bầu trời tối đen "như mực" vào ngày 7-12
Màn đêm sẽ ngự trị trên bầu trời của ba lục địa đông dân nhất, gồm châu Á, châu Phi và châu Âu, vào thời khắc trời đất giao hòa ngày 7-12 (giờ Việt Nam).
Bí kíp để sống sót qua ngày Black Friday với những tin đồn "sale cực mạnh"
Để không rơi vào những tình huống bi kịch như vậy, hãy học bí kíp dưới đây để tìm được những "deal" tốt nhất.
Hé lộ công dụng của khối thập nhị diện La Mã được phát hiện ở Bỉ
Các nhà khảo cổ học cho rằng, khối thập nhị diện có thể mang chức năng tôn giáo hoặc ma thuật của người La Mã.
Cô gái sống trong hang 130 ngày để chứng minh thời gian không tồn tại, kết quả khiến các nhà khoa học sửng sốt!
Rốt cuộc, chuyện gì đã xảy ra với cô ấy? Thời gian có tồn tại hay không?
Điều gì sẽ xảy ra nếu một con gà lao thẳng vào Trái đất với tốc độ gần 300.000km/giây?
Khi di chuyển với tốc độ bằng 99,99% tốc độ ánh sáng, thiệt hại mà con gà tây gây ra cho Trái Đất vẫn vô cùng lớn, nhờ mức năng lượng khủng khiếp mà nó tạo ra
