ضع هذا تحت بند ‘هذا لا يُفترض أن يحدث!’. في تجربة، لاحظ العلماء معدنًا يُعالج نفسه. إذا تم فهم هذه العملية والتحكم بها بالكامل، فقد نكون في بداية حقبة جديدة تمامًا من الهندسة.

في دراسة نُشرت العام الماضي، قام فريق من مختبرات ساندييا الوطنية وجامعة تكساس إيه آند إم باختبار قدرة المعدن على التحمل، باستخدام تقنية مجهر إلكتروني خاص لنقل الإلكترونات لسحب نهايات المعدن 200 مرة في الثانية.

ثم لاحظوا عملية الشفاء الذاتي على نطاقاتٍ صغيرة جدًا في قطعة من البلاتين بسمك 40 نانومتر معلقة في فراغ.

تشتهر الشقوق الناجمة عن نوع الإجهاد الموصوف أعلاه بـ تلف الإجهاد: الإجهاد والتَحْرِيك المتكرر الذي يُسبب كسورًا مجهرية، مما يؤدي في النهاية إلى كسر الآلات أو الهياكل.

“`

بِالْغَيرَةِ، بَعْدَ حَوَالِيْ أَرْبَعِينَ دَقِيْقَةً مِنَ المُشَاهَدَةِ، بَدَأَتِ الشَّقَّةُ فِي الْپْلاتِيْنِيُّمِ تَتَّحِدُ وَتُصْلِحُ نَفْسَهَا قَبْلَ أَنْ تُبْدِأَ مَرَّةً أُخْرَى فِي اتِّجَاهٍ مُخْتَلِفٍ.

<>

“كَانَ هَذَا مُذهِلًا بِالْفِعْلِ لِلرُّؤْيَةِ مِنْ قُرْبٍ,” [[LINK6]] قَالَ [[LINK6]] عَالِمُ الْمَوَادِّ بْرَادْ بُوايْسَ مِنْ مُعَمَّلِ سَانْدِيَةُ الْوَطَنِيُّ لِلْأَبْحَاثِ حِينَ أُعْلِنَتِ النَّتَائِجُ.

“بَالْتَأكِيدِ لَمْ نَكُنْ نَبْحَثُ عَنْهُ. مَا تَأَكَّدْنَا مِنْهُ هُوَ أَنَّ الْمَعَادنِ لَهَا قُدْرَةٌ مُتَأَصِّلَةٌ، طَبِيْعِيَّةٌ، عَلَى إِصْلاحِ نَفْسِهَا، حَتَّى فِي حَالَةِ تَعَبُّدِ الْتَكَسُّرِ عِنْدَ مِقْياسِ النَّانُو.”

هذه شروط دقيقة، وما زلنا لا نعرف بالضبط كيف يحدث هذا أو كيف يمكننا استخدامه. ومع ذلك، إذا فكرت في التكاليف والجهد المطلوب لإصلاح كل شيء من الجسور إلى المحركات إلى الهواتف، فلا يمكن التنبؤ بمدى الاختلاف الذي يمكن أن يحدثه المعادن ذات الشفاء الذاتي.

في حين أن الملاحظة غير مسبوقة، إلا أنها ليست غير متوقعة تمامًا. في عام 2013، عمل عالم المواد في جامعة تكساس إيه آند إم مايكل دمكوفيز على دراسة تتنبأ بأن هذا النوع من شفاء النانو-تشققات يمكن أن يحدث، مدفوعًا بالحبيبات البلورية الصغيرة داخل المعادن التي تُحدث في الأساس تحركات في حدودها استجابةً للتوتر.

كما عمل دمكوفيز على هذه الدراسة، مستخدمًا نماذج حاسوبية محدثة [[LINK10]]لإظهار أن نظرياته القديمة التي عمرها عقد من الزمن حول سلوك المعادن الذاتي الشفاء على مستوى النانو تتطابق مع ما يحدث هنا.

إن حدوث عملية الإصلاح التلقائي في درجة حرارة الغرفة يُعدُّ جانبًا واعدًا آخر من جوانب البحث. عادةً ما يحتاج المعدن إلى كمية كبيرة من الحرارة لتغيير شكله، لكن التجربة أجريت في فراغ؛ ومازال من غير الواضح ما إذا كانت نفس العملية ستحدث في المعادن التقليدية في بيئة نموذجية.

قد تتضمن تفسيرات محتملة عملية تُعرف باللحام البارد [[LINK12]]، التي تحدث تحت درجات حرارة معتدلة كلما اقتربت أسطح المعادن بما يكفي لكي تتشابك ذراتها مع بعضها البعض.

“`html

“`

المصدر: المصدر