科技日报华盛顿10月10日电 (记者田学科)自然界中的生物体和具有影象功效的有机质料等,,在遭受损伤时具有自我康复的功效。。麻省理工学院的研究职员在一项金属特征实验中意外发明受损的金属也具有自我修复的功效。。
金属合金分子结构电脑模拟显示,,微晶粒之间的界线会在压力下泛起裂痕。。大大都金属都是由细微的晶粒组成,,这些晶粒的巨细和偏向能够影响金属的强度和特征。。但在某些条件下,,压力可以让这种晶粒的微观结构爆发改变:使晶界(晶粒界线)爆发移动,,而晶界移动则是修复“创伤”的要害。。
近几十年来,,科研职员对固体金属中晶界的移动一直开展着研究,,但发明只有某些晶界才爆发导致自我修复的征象,,即只有部分晶界延伸到一个晶粒,,但不是所有部分。。这造成了一种被称之为“向错”的缺陷。。现实上早在一个世纪前“向错”就已经被视察到,,但其时以为这只是一种奇异征象。。当麻省理工学院(MIT)质料科学和工程教授迈克尔·戴姆克维兹和研究生徐国强在实验中意外发明,,金属中晶界在受外力作用爆发裂痕后可以开展周全的修复行为,,并且这种自我修复功效着实是向错缺陷带来的效果。。
为重现这一征象,,他们为之建设了盘算机模子,,通过模子演示能清晰地视察到金属质料在遭受外力创伤时,,晶界爆发移动从而完成自我修复的历程。。戴姆克维兹教授以为,,金属内部原则上都保存一个缩小外力造成裂痕的机制。。
向错有强烈的应力场,,“现实上它们完全可以削弱外加负载爆发的影响。。”戴姆克维兹教授说,,“当破碎的质料双方被撕开时,,这种机制阻止裂痕不再进一步扩大,,并且使之爆发愈合。。”
发明这个机制后,,MIT的研究职员妄想进一步研究怎样设计出响应的金属合金,,以便在特殊应用条件下爆发自我修复的功效。。戴姆克维兹教授指出,,合金微观结构控制手艺已经保存,,现在只需要盘算出怎样获得理想的效果。。“我们为之翻开了通途,,怎样设计出可以自我回复的金属质料不会太久。。”
详细研究效果揭晓于近期出书的《物理谈论通讯》上。。