金屬納米級(jí)自我修復(fù)的藝術(shù)渲染圖。綠色標(biāo)記了裂縫形成的地方，然后又融合在一起。紅色箭頭表示意外觸發(fā)該現(xiàn)象的拉力方向。圖片來(lái)源：桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室

科技日?qǐng)?bào)北京7月19日電 （記者張佳欣）科學(xué)家們首次見(jiàn)證了金屬碎片在沒(méi)有人為干預(yù)的情況下破裂，然后重新融合在一起的自我修復(fù)過(guò)程。這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)引發(fā)工程革命，實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)的發(fā)動(dòng)機(jī)、橋梁和飛機(jī)等結(jié)構(gòu)的制造，消除磨損造成的損害，使其變得更安全、更持久。美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和得克薩斯農(nóng)工大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志上詳細(xì)描述了此項(xiàng)創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)。

研究團(tuán)隊(duì)觀察到的是納米級(jí)裂縫的自我修復(fù)過(guò)程，這些微小的裂縫對(duì)電子設(shè)備、車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、橋梁等結(jié)構(gòu)的影響卻十分重要。材料科學(xué)家布拉德·博伊斯表示，這些結(jié)構(gòu)經(jīng)常由于循環(huán)載荷而出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的故障，從而導(dǎo)致裂縫萌生并最終斷裂。

過(guò)去，自我修復(fù)金屬的概念僅存在于科幻小說(shuō)中。然而，2013年科學(xué)家提出了一種新理論，即在一定條件下，金屬能夠自我修復(fù)因磨損而形成的裂縫。桑迪亞和洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合運(yùn)營(yíng)的集成納米技術(shù)中心證明了這一理論。

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種技術(shù)，每秒可重復(fù)拉動(dòng)金屬末端200次，并使用專門的電子顯微鏡評(píng)估裂縫在一塊納米級(jí)鉑片上的形成和擴(kuò)展。經(jīng)過(guò)約40分鐘的實(shí)驗(yàn)，損傷發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，裂縫的一端重新融合在一起，沒(méi)有留下曾經(jīng)受損的痕跡。隨著時(shí)間的推移，裂縫又沿著不同的方向重新擴(kuò)展。

這一發(fā)現(xiàn)是材料科學(xué)前沿的一次重大飛躍，為未來(lái)金屬材料的自我修復(fù)應(yīng)用提供了可能性。盡管目前仍有很多未知之處，但科學(xué)家們將繼續(xù)展開研究，探索在現(xiàn)實(shí)世界空氣中的傳統(tǒng)金屬中誘導(dǎo)出同樣的自我修復(fù)現(xiàn)象，為工程領(lǐng)域帶來(lái)更多的創(chuàng)新和突破。#科學(xué)家首次目睹金屬自我修復(fù)過(guò)程#