Rozervaný kus platiny se sám scelil. Fyzici něco takového dosud neviděli

Vědci pozorovali, jak se kov sám „hojí“. Něco takového zatím nikdy neviděli, ale výsledky experimentu jsou podle nich přesvědčivé, popsali v recenzované studii, která vyšla v odborném žurnálu Nature. Pokud se tento proces podaří plně pochopit a pak i řídit, mohlo by se lidstvo ocitnout na začátku něčeho, co promění svět.

Tým inženýrů z amerických národních laboratoří Sandia a Texaské univerzity A&M testoval odolnost platiny při experimentu v miniaturních rozměrech. Použil 40 nanometrů silný plátek kovu zavěšený ve vakuu a pomocí specializované techniky transmisního elektronového mikroskopu v něm každou sekundu 200krát zatáhl za konce. Pak pozoroval samoregeneraci veškerého poškození způsobeného napínáním.

Trhliny způsobené výše popsaným druhem namáhání jsou známé jako únavové poškození. Vznikají mikroskopické trhliny, které nakonec způsobí rozbití materiálů. Tady, v mikroskopickém světě se ale nic takového nestalo: po čtyřiceti minutách totiž vědci viděli, jak se trhlinka v platině začíná opět spojovat a zacelovat. „Bylo naprosto ohromující vidět to na vlastní oči,“ komentoval výsledek Brad Boyce ze Sandia National Laboratories. „Rozhodně jsme to nečekali. Potvrdili jsme, že kovy mají vlastní, přirozenou schopnost se samy zacelit, přinejmenším v případě únavového poškození v nanorozměrech,“ doplnil.

Víc nevíme, než víme

To je ale v podstatě všechno, co tento pokus přinesl. „Jedná se o zcela přesné podmínky a my zatím přesně nevíme, jak se to děje a jak toho můžeme využít,“ potvrzuje Boyce. Věří ale, že má smysl v tomto výzkumu pokračovat – kdyby se totiž podařilo kovy přimět k tomu, aby se opravovaly ve větším měřítku, mohlo by to pomoci v řadě oblastí.

Elektronový transmisní mikroskop, na němž experiment proběhl
Zdroj: sandia National Laboratories/Craig Fritz

Přestože šlo o první pozorování takového chování platiny, nebylo to ve skutečnosti zase tak neočekávané. Už roku 2013 totiž upozornil expert na materiálovou fyziku z Texaské univerzity A&M Michael Demkowicz, že by mohlo docházet k tomuto druhu „nanohojení“. A dokonce již tehdy predikoval, co by mohlo být příčinou. Mohlo by to být drobnými krystalickými zrny uvnitř kovů, které posouvají své hranice v reakci na namáhání. Tento fyzik pracoval i na této nejnovější studii. 

Pozitiva a negativa

Velmi slibné je, že tento proces neprobíhal za nějakých extrémních podmínek, jako jsou například teploty blízké absolutní nule. Při nich se řada materiálů sice chová nesmírně zajímavě, ale tyto výsledky není většinou možné nijak přenést do praxe – protože udržovat takový chlad ve větším měřítku prostě nejde.

Experiment vědci provedli za běžné, pokojové, teploty, jedinou odlišností bylo vakuum. Podle Boyce teď hlavně zbývá zjistit, jestli stejný proces proběhne i u běžných kovů v typickém prostředí – to by značně pomohlo s možností nějak to prakticky využít.

Výsledný efekt je podle Demkowitze dost podobný svařování za studena – při něm se tlakem přiblíží kovy k sobě tak natěsno, že dojde k interakci atomů jednotlivých ploch a vzniku vazby. „Doufám, že tento objev povzbudí výzkumníky v oblasti materiálů, aby věnovali pozornost tomu, že za správných okolností mohou materiály dělat věci, které jsme nikdy nečekali,“ dodává tento vědec. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Ukrajinská armáda popsala robotické útoky na ruské okupanty

Válka na Ukrajině překresluje staré mapy, na nichž byly vyznačené vojenské operace. Stále častěji se na nich místo lidských jmen objevují názvy pozemních robotů a létajících dronů, které vojáky nahrazují. Zástupci ukrajinské armády teď popsali, jak tyto operace probíhají a jak časté jsou.
před 1 hhodinou

Gruzie zahájila obnovu lužních lesů u hranic s Arménií a Ázerbájdžánem

Na ploše 65 hektarů v lesním komplexu Gardabani–Marneuli v kraji Kvemo Kartli na jihovýchodě Gruzie, nedaleko hranic s Arménií a Ázerbájdžánem, začala obnova lesů. Lokalita leží v povodí řeky Mtkvari (Kury) a je součástí poškozeného lužního ekosystému. Rozloha 65 hektarů odpovídá zhruba devadesáti fotbalovým hřištím.
před 3 hhodinami

Vědci rozplétají komplikovaný kočičí apetit

Rozmazlenost koček ohledně výběru potravy je dobře známá, zejména když se srovná se psy. Skupina japonských vědců ji teď detailně prostudovala a pokusila se najít pravidla této kočičí vlastnosti. Věří, že i přes své limity by výzkum mohl mít dopady na to, jak kočky správně krmit, což by mohlo chovatelům ušetřit nemalé finance a zvířatům udržovat zdraví.
před 4 hhodinami

Manželé vyléčili vrozenou slepotu. Dostali za to „vědeckého Oscara“

Proč se dítě někdy narodí slepé? Velmi často za to může genetická porucha, která se jmenuje Leberova kongenitální amauróza, známá i pod zkratkou LCA. Až donedávna to byla diagnóza, která nedávala takovým dětem žádnou naději. Změnili to dva lidé, kterým to zabralo čtvrt století. Teď za to molekulární bioložka Jean Bennettová a oftalmolog Albert Maguire dostali prestižní ocenění Breakthrough Prize a odměnu ve výši tří milionů dolarů, v přepočtu šedesát milionů korun.
před 6 hhodinami

Satelity ukázaly památky UNESCO z vesmíru

V rámci Mezinárodního dne památek a sídel se Evropská vesmírná agentura spojila s organizací UNESCO, aby společně přiblížily krásu i křehkost míst, která uchovávají společnou paměť lidstva. Zároveň zdůrazňují, že ať už jde o kulturní památky, nebo přírodní divy, tato místa vyprávějí příběh o tom, kým jsme. Jejich zachování není jen naší povinností, ale také závazkem vůči budoucím generacím.
před 7 hhodinami

Houby jsou podle afrických vědců základem života na Zemi

Houby patří podle vědců k základním pilířům života na Zemi. Afričtí mykologové podle deníku The Guardian upozorňují, že bez systematického výzkumu a ochrany hub nelze účinně chránit ani lesy, půdu či klima.
před 8 hhodinami

Černobyl dnes: o život jde na místech, kde to voní jarem

O Černobylu a jeho dopadech na lidské zdraví vyprávěl pro Českou televizi jeden z lidí, kteří ho znají nejlépe. Alexandr Kupnyj podnikl do nitra zničené elektrárny několik expedic a dobře ji prozkoumal.
před 9 hhodinami

Nový lék může dětem s Duchennovou svalovou dystrofií oddálit ztrátu chůze

Dětem s Duchennovou svalovou dystrofií (DMD) by mohl pomoci nový přípravek, který zpomaluje postup nemoci a oddaluje ztrátu schopnosti chůze. V Česku ho pojišťovna zatím schválila prvnímu pacientovi. Onemocnění, při němž postupně odumírají svaly, zatím nelze zcela vyléčit. Nemocí trpí v zemi přes 350 lidí.
před 11 hhodinami
Načítání...