دانشمندان روی توسعه فلزی کار می‌‌کنند که مانند پوست، خودبه‌خود ترمیم می‌شود

از سرامیک‌ها تا پوشش‌های خودرو و حتی زیست‌پلاستیک الهام گرفته از دندان‌های ماهی مرکب؛ جامعه علمی همیشه مشغول ساخت موادی بوده است که بتوانند بعد از آسیب، خود را ترمیم کنند؛ قابلیتی که خودترمیمی نام دارد. اما در دنیای فلزها، یک فلز خودترمیم که بتواند ترک‌های ریز ناشی از خستگی را در خود از بین ببرد، رؤیای دست‌نیافتنی دانشمندان بوده است.

مدت‌ها فرض بر این بود که در سازه‌های فلزی مانند پل یا موتورها، وقتی ترکی ایجاد شود، این ترک در طول زمان بدتر می‌شود. اما پژوهشگران چیزی را در یک تکه کوچک پلاتین یافته‌اند که این باور را زیر سؤال می‌برد.

«برد بویس» (Brad Boyce) و همکارانش در دانشگاه A&M تگزاس از دیدن یک تکه نانومقیاس پلاتین که پس از ترک‌خوردن خود را تعمیر کرد، شگفت‌زده شدند.

آن‌ها با استفاده از یک تکنیک میکروسکوپ الکترونی شامل کشیدن فلز با نرخ ۲۰۰ بار در ثانیه درحال مطالعه چگونگی شکل‌گیری ترک در فلزات بودند. با اینکه این تکنیک باعث شکستن پلاتین می‌شد، پس از ۴۰ دقیقه اتفاقی غیرمنتظره رخ داد. بخش کوچکی از فلز آسیب خود را بدون دخالت پژوهشگران ترمیم کرد؛ مانند روشی که پوست انسان بعد از یک برش خود را درمان می‌کند.

آن‌ها ثابت کردند که فلزها می‌توانند به‌طور طبیعی آسیب‌های خود را تعمیر کنند؛ حداقل در مورد آسیب‌های خستگی در مقیاس نانو.

پژوهشگران با یافته‌های خود مطمئن شده‌اند که می‌توان از مکانیسم فلز خودترمیم برای کاربردهای دنیای واقعی استفاده کرد. خودترمیمی فلزها تغییری بنیادین در طراحی‌های مهندسی و بینش‌ها درباره ترک‌هاش تنشی ناشی از خستگی و برش در سازه‌های فلزی ایجاد می‌کند.

پژوهشگران همچنان نمی‌دانند که پلاتین چگونه خود را به‌طور سرد جوش داد. همچنین این اتفاق در مقیاس نانو در خلأ رخ داد، پس هنوز نمی‌توان گفت این مکانیسم در سازه‌های بزرگ‌مقیاس دنیای واقعی خود را نشان می‌دهد.

کشف یک فلز خودترمیم می‌تواند انگیزه‌ای برای پژوهشگران مواد باشد تا در آینده قابلیت خودترمیمی فلزات را مواد و شرایط دیگر نیز بررسی کنند. این می‌تواند آغازی برای یک حوزه پژوهشی گسترده باشد.