26 октября 2020, понедельник, 21:51
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Исследователи обнаружили способность металлов к самовосстановлению

Самозатягивание микротрещин в никеле
Самозатягивание микротрещин в никеле
Massachusetts Institute of Technology
 
Партнер проекта

Исследователи из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) обнаружили способность металлов к самовосстановлению при определенных условиях. Об этом сообщается на сайте института.

Ученые проводили эксперименты с образцами никеля, содержащими микротрещины. Образцы подвергали растяжению, которое теоретически должно было привести к его разлому. Однако вместо этого трещины смыкались, происходило самовосстановление металла.

Эффект наблюдали аспирант Сю Гоцян (Xu Guoqiang) и профессор кафедры материаловедения и технического проектирования Майкл Демкович (Michael Demkowicz). Необычное поведение металла требовало объяснения с физической точки зрения.

Ученые решили выяснить, как в кристаллической решетке металла границы зерен взаимодействуют с трещинами.

E9poznjfOLA
 
На видео представлена компьютерная модель металлической кристаллической решетки. Границы зерен решетки обозначены белым цветом. Небольшая трещина самостоятельно затягивается после приложения силы.
Видео: MIT

Размер зерен кристаллической решетки и их ориентация друг относительно друга влияют на прочность и другие характеристики металла. Предпринятое исследователями компьютерное моделирование показало, что в отдельных случаях растяжение может менять структуру металла и вызвать миграцию границ зерен. Перемещение границ зерен, по мнению ученых, и дает разгадку к самовосстановлению трещин.

Гоцян и Демкович выяснили, что обусловленное этим эффектом самовосстановление металла происходит только при одном условии. А именно, при наличии дисклинации, то есть дефекта, при котором образуется упругое искажение кристаллической решетки, связанное с поворотом на определенный угол одной части кристалла относительно другой и вызывающее изменение взаимного расположения атомов, координационного числа и симметрии кристалла.

Интенсивное поле напряжения, возникающее при дисклинации, способно при определенных условиях действовать обратно эффекту приложенной силы. Иными словами, если растянуть края трещины в металле с таким дефектом в разные стороны, то трещина не увеличится, а исчезнет. Исследователи, открывшие и изучившие этот механизм самовосстановления, планируют использовать полученные знания при изобретении новых сплавов, в которых трещины смогут самостоятельно восстанавливаться при определенных видах нагрузок.

Как отмечает Демкович, эффект самозатягивания трещин может использоваться в авиации, при бурении нефтяных скважин и в других отраслях промышленности. Этот эффект сможет бороться с усталостью металлов, сможет предотвратить формирование нанотрещин и устранять их.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.