قطعة معدنية متشققة تلتئم ذاتيا في تجربة أذهلت العلماء!
تاريخ النشر: 21st, July 2023 GMT
لاحظ علماء أن معدنا يشفي نفسه، في حدث لم يسبق له مثيل من قبل. وإذا كان من الممكن فهم هذه العملية والتحكم فيها بشكل كامل، فيمكننا أن نكون في بداية عصر جديد تماما من الهندسة.
وقد قام فريق من مختبرات سانديا الوطنية وجامعة تكساس "إيه آند إم"، باختبار مرونة المعدن، باستخدام تقنية مجهر إلكتروني متخصص للإرسال لسحب أطراف المعدن 200 مرة كل ثانية.
وتُعرف الشقوق الناتجة عن نوع الإجهاد الموصوف باسم تلف التعب: الإجهاد المتكرر والحركة التي تسبب فواصل مجهرية، ما يؤدي في النهاية إلى كسر الآلات أو الهياكل. وبشكل مثير للدهشة، بعد حوالي 40 دقيقة من المراقبة، بدأ الكسر في البلاتين في الاندماج معا مرة أخرى وإصلاح نفسه قبل البدء مرة أخرى في اتجاه مختلف.
ويقول عالم المواد براد بويس من مختبرات سانديا الوطنية: "كانت مذهلة للغاية مشاهدته مباشرة. نحن بالتأكيد لم نكن نبحث عنه. ما أكدناه هو أن المعادن لها قدرتها الذاتية والطبيعية على شفاء نفسها، على الأقل في حالة التلف على المستوى النانوي".
وهذه شروط دقيقة، ولا نعرف حتى الآن بالضبط كيف يحدث هذا أو كيف يمكننا استخدامه. ومع ذلك، إذا كنت تفكر في التكاليف والجهود اللازمة لإصلاح كل شيء من الجسور إلى المحركات إلى الهواتف، فليس هناك ما يوضح مدى الاختلاف الذي يمكن أن تحدثه معادن الشفاء الذاتي.
إقرأ المزيد
وعلى الرغم من أن الملاحظة غير مسبوقة، إلا أنها ليست غير متوقعة تماما. في عام 2013، عمل عالم المواد بجامعة تكساس "إيه آند إم" مايكل ديمكوفيتش، على دراسة تنبأت بإمكانية حدوث هذا النوع من التئام الكسر النانوي، مدفوعا بالحبيبات البلورية الدقيقة داخل المعادن التي تغير حدودها بشكل أساسي استجابة للإجهاد.
وعمل ديمكوفيتش أيضا على هذه الدراسة الأخيرة، باستخدام نماذج الكمبيوتر المحدثة لإظهار أن نظرياته التي مضى عليها عقد من الزمن حول سلوك الشفاء الذاتي للمعدن على المقياس النانوي تطابق ما كان يحدث هنا. إن حدوث عملية الإصلاح التلقائي في درجة حرارة الغرفة هو جانب واعد آخر من البحث. ويتطلب المعدن عادة الكثير من الحرارة لتغيير شكله، لكن التجربة أجريت في الفراغ؛ يبقى أن نرى ما إذا كانت نفس العملية ستحدث في المعادن التقليدية في بيئة نموذجية.
ويتضمن التفسير المحتمل عملية تُعرف باسم اللحام البارد، والتي تحدث تحت درجات الحرارة المحيطة عندما تقترب الأسطح المعدنية من بعضها بدرجة كافية حتى تتشابك ذراتها معا. عادة، تتداخل الطبقات الرقيقة من الهواء أو الملوثات مع العملية؛ في بيئات مثل الفراغ في الفضاء، يمكن إجبار المعادن النقية على التقارب بما يكفي لتلتصق حرفيا.
ويقول ديمكوفيتش: "آمل أن تشجع هذه النتيجة الباحثين في المواد على التفكير في أنه في ظل الظروف المناسبة، يمكن للمواد أن تفعل أشياء لم نتوقعها أبدا".
نُشر البحث في مجلة Nature.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: كورونا اكتشافات بحوث
إقرأ أيضاً:
"ميتال بارك" تطلق مركز تخزين المعادن في "كيزاد"
أعلنت مناطق خليفة الاقتصادية أبوظبي - مجموعة كيزاد، وشركة "ميتال بارك"، إطلاق المرحلة الأولى من مركز تخزين المعادن المتطور بمجمع المعادن في كيزاد، والذي سيوفر حلول تخزين عالمية المستوى وخدمات دعم متكاملة للشركات العاملة في قطاع المعادن بالمنطقة.
وتستهدف ميتال بارك استكمال مركز تخزين المعادن ضمن المنطقة الحرة في كيزاد على 3 مراحل بتكلفة 110 ملايين درهم، وستصل سعته التخزينية الإجمالية إلى 350 ألف طن متري بالإضافة إلى 54 ألف متر مكعب من أرفف تخزين المعادن.ويُعد المركز هو الأول من نوعه في العالم بنظام "الدفع حسب الاستخدام" في قطاع المعادن ، بالإضافة إلى كونه أول مستودع مخصص بالكامل لتخزين المعادن.
وتمتد المرحلة الأولى من المشروع على مساحة 93 ألف متر مربع، وستضم 26 رافعة علوية بقدرة تصل إلى 40 طناً مترياً، إضافة إلى 55 منصة تحميل مخصصة للشاحنات والمركبات ذاتية القيادة “AGVs”، مما يتيح مناولة 48 ألف طن متري يومياً.
كما يتميز المركز بتقنيات متقدمة أخرى تشمل التخزين العمودي، وتحميل الشاحنات بنظام الكابولي “الكانتيليفر”، وثلاثة موازين جسرية - اثنان منهم بطول 15 متراً، وتصل قدرة الواحد منهما إلى 150 طنا متريا، وميزان آخر بطول 30 متراً، وتصل قدرته إلى 150 طناً مترياً ، كما يتميز مركز تخزين المعادن بأنه مجمع مغلق ومجهز بأحدث وسائل المراقبة والأمن على مدار الساعة.
ويتمتع المركز بموقع إستراتيجي في المنطقة الحرة التابعة لمجموعة كيزاد، ما يُسهِّل الوصول المباشر إلى ميناء خليفة عبر الطريق المخصص للهياكل الضخمة، فضلاً عن ارتباطه بشبكة السكك الحديدية "قطار الاتحاد" والطرق السريعة المؤدية إلى الإمارات الشمالية ودول مجلس التعاون الخليجي.
الرئيس الأمريكي يتراجع عن مضاعفة الرسوم الجمركية على كندا