Уже 6000 лет мы делаем металлические предметы, потому что они прочные и стойкие: чтобы сломать их, требуется много энергии. Проблема в том, что для его восстановления также требуется много энергии. Вам понадобится паяльная лампа, которая нагревает металлические детали до 3500°С. Сегодня впервые в мире исследовательская группа разработала способ ремонта металла при комнатной температуре. «Регенерация», очень похожая на процесс восстановления наших костей, который приведет к рождению настоящей металлической кости.
Исследованием руководили Джеймс Пикул, доцент кафедры машиностроения Пенсильванского университета, и Закария Хсейн, его ученик. Результаты были опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.
Исследование в двух словах
«Пористость» внутренней структуры металлической пены снижает вес металла при сохранении его прочности, но делает невозможным его ремонт традиционными методами.
Фактически, если металл сломается, доведение его до температуры плавления разрушит внутренние полости металлической пены.
Используемый электрохимический метод добавляет металлический материал только в «трещины» сломанного, почти как если бы это был металлический клей, восстанавливающий структуру.
Покрытие и ремонт
Это гальванопокрытие, процедура низкого потребления, которая имеет место при комнатной температуре. Это обычно используется для хромирования автозапчастей или металлизации металлов. При погружении сломанного металла в раствор, содержащий ионы хрома, и приложении напряжения, ионы реагируют, образуя массу, которая заполняет сломанные части металла. И это все.
Результаты
Пикуль и Хсайн «залечили» три типа повреждений за столько же экспериментов: металлы с трещинами внутри, металлы, почти сломанные, металлы, разделенные на две части.
Продолжительность процедуры составляет около 4 часов, и поскольку нанесение покрытия происходит одновременно, необходимое время не зависит от размера металла, подлежащего ремонту.
«Самовосстановление», как кости
Любому, кто указывает, что этот подход к восстановлению на самом деле не является «самовосстановлением» (поскольку для возникновения реакции необходимо приложить напряжение), Пикуль говорит, что он абсолютно идентичен процессам восстановления в нашем организме.
«Каждый скажет, что наши кости восстанавливаются сами по себе», говорит исследователь, «И наш материал такой же, как кость. Даже кость нуждается во внешнем источнике энергии для самовосстановления, в данном случае в пище, которую мы едим». Vero.
Следовательно, металлическая кость
Сходство с нашей биологией направит будущее этого исследования на создание металлической кости, которая будет составлять каркас каждого устройства, маленького или большого. «Электролит, который производит ремонт, может быть интегрирован в металлические конструкции в жидком виде», игра в кости Пикуль. Немного похоже на жидкость, даже кровь, которая переносит питательные вещества внутрь организма.
«В случае повреждения жидкость окружит поврежденный участок и восстановит его с помощью напряжения, которое можно получить от самого внутреннего источника питания или от аккумулятора».
Другими словами, в будущем у нас будут мобильные телефоны, автомобильные двери, робот и, возможно, космические станции, у которых есть скелеты из «металлических костей», которые восстанавливаются, как наши, когда ломаются.
