자가 치유 광물 실험은 전례 없는 복구 능력으로 과학자들을 놀라게 합니다.

샌디아 국립 연구소(Sandia National Laboratories)와 텍사스 A&M 대학교(Texas A&M University) 연구진은 금속의 탄성에 대한 연구를 수행하면서 이러한 놀라운 관찰을 했습니다. 특수 투과전자현미경 기술을 사용해 40나노미터 두께의 백금 조각에 반복적인 압력을 가해 초당 200회 당겼습니다. 진공 환경에서 진행된 실험은 놀라운 결과를 낳았습니다.

약 40분 동안 관찰한 후, 과학자들은 특이한 점을 발견했습니다. 백금이 깨지기 시작했습니다. 다시 함께 퓨즈효과적으로 스스로 수리합니다. 그런 다음 이러한 자가 치유 과정이 반복되어 균열이 다른 방향에서 다시 나타납니다. Sandia National Laboratories의 재료 과학자인 Brad Boyce는 “실시간으로 보는 것은 정말 놀라운 일이었습니다.”라고 말했습니다. “우리는 확실히 그것을 찾고 있던 것이 아니었습니다.”

이 발견의 의미는 광범위합니다. 이 자가 치유 특성을 완전히 이해하고 제어하면 많은 산업에 혁명을 일으킬 수 있으며 잠재적으로 교량에서 모터, 전자 장치에 이르는 구조물의 값비싼 수리 필요성을 줄일 수 있습니다.

과학적 기초와 이론적 예측

자가치유 금속의 관찰은 전례가 없는 일이지만 완전히 예상치 못한 일도 아닙니다. 10년 전, 텍사스 A&M 대학교의 재료 과학자인 Michael Demkovich는 금속의 나노 규모 균열을 처리할 가능성을 예측하는 연구를 수행했습니다. 그의 연구는 광물 내의 작은 결정립이 스트레스에 반응하여 경계를 변경하여 자가 복구로 이어질 수 있음을 시사했습니다.

Demkovic은 최신 연구에 참여함으로써 그의 이전 이론을 검증할 수 있었습니다. 업데이트된 컴퓨터 모델을 사용하여 그는 나노 규모에서 금속의 자가 치유 동작에 대한 10년 간의 예측이 관찰된 현상과 일치함을 입증했습니다.

과학계는 특히 이 발견의 여러 측면에 관심을 갖고 있습니다.

• 자가 치유 과정은 실온에서 발생했습니다.
• 실험은 진공환경에서 진행되었습니다.
• 미네랄은 피로 손상을 복구하는 본질적인 능력을 보여주었습니다.

잠재적 메커니즘과 향후 응용 분야 탐색

연구자들은 현재 이러한 자가 치유 동작을 가능하게 하는 기본 메커니즘을 조사하고 있습니다. 한 가지 가능한 설명은 다음과 같은 프로세스와 관련이 있습니다. 냉간용접. 이 현상은 금속 표면이 서로 가까워져 원자가 얽힐 때 발생합니다. 일반적으로 공기나 오염 물질의 얇은 층이 이 과정을 방해하지만, 우주의 진공과 같은 환경에서는 순수한 금속이 문자 그대로 서로 달라붙을 만큼 충분히 가까워질 수 있습니다.

자가 치유 금속의 잠재적 응용 분야는 광범위하며 많은 산업을 변화시킬 수 있습니다. 다음은 잠재적인 영향을 받을 수 있는 영역을 강조한 표입니다.

현재 결과는 유망하지만 이러한 자가 치유 과정이 일반적인 환경 조건에서 기존 금속에서 발생할 수 있는지 여부를 결정하려면 더 많은 연구가 필요합니다. 과학자들은 이 획기적인 발견의 잠재적인 가능성과 한계를 탐구하고 싶어합니다.

재료과학의 새로운 시대

자가 치유 금속의 관찰은 재료 과학 및 공학 분야에서 중요한 이정표를 나타냅니다. 이는 신체 행동에 대한 우리의 이해에 도전하고 연구와 혁신을 위한 새로운 지평을 열어줍니다. Demkovic은 다음과 같이 언급했습니다. “나는 이 발견이 재료 연구자들이 올바른 조건에서 재료가 우리가 결코 예상하지 못한 일을 할 수 있다는 점을 고려하도록 장려하기를 바랍니다.”

이 발견은 제조 및 폐기물이 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있는 보다 유연하고 오래 지속되는 재료의 개발로 이어질 수 있습니다. 과학자들이 자가 치유 금속의 비밀을 계속 밝혀내면서 우리는 재료가 스스로 수리하고 수명을 연장하며 수많은 산업에 혁명을 일으킬 수 있는 공학의 새로운 시대를 맞이하게 될 것입니다.