05 كانون الأول 2024 الساعة 04:35
معدن يلتئم مثل جرح بعد تصدعه في مشهد لا مثيل له أذهل العلماء
غزة(الاتجاه الديمقراطي)
لاحظ علماء أحد المعادن يلتئم من تلقاء نفسه، ما دفعهم للتفكير فيما إذا كان من الممكن فهم آلية هذه العملية والتحكم فيها بشكل كامل، فيمكن أن تكون بداية عصر جديد في مجال الصناعات الهندسية. وقالت مجلة علمية أن فريقا من مختبرات سانديا الوطنية وجامعة "تكساس إيه آند إم" اختبروا مرونة المعدن المذكور، باستخدام تقنية مجهر إلكتروني متخصص لسحب أطراف المعدن 200 مرة كل ثانية، ثم لاحظوا الالتئام الذاتي على مقاييس بالغة الصغر في قطعة من البلاتين بسمك 40 نانومترا.
وبعد حوالي 40 دقيقة من المراقبة، بدأ الكسر في المعدن بالالتئام مرة أخرى وإصلاح نفسه، وهو ما يصفه عالم المواد براد بويس من مختبرات سانديا الوطنية، قائل: "كان هذا مذهلا للغاية عند مشاهدته يحدث مباشرة". وأضاف بويس: "إننا لا نعرف حتى الآن بالضبط كيف يحدث هذا أو كيف يمكننا استخدامه، لكن إذا نظرنا لتكاليف وجهود إصلاح كل شيء بداية من الجسور إلى المحركات والهواتف، فلا يمكن مقارنة تكاليف إتمام تلك العملية بتعويض مثل هذه الخسائر".
وعلى الرغم أن ما حدث ملاحظة علمية غير مسبوقة، إلا أن هناك محاولات سابقة اقتربت من هذا المجال ففي عام 2013، عمل عالم المواد في جامعة تكساس إيه آند إم، مايكل ديمكوفيتش، على دراسة تنبأت بإمكانية حدوث هذا النوع من التئام التصدع النانوي، مدفوعا بالحبيبات البلورية الدقيقة داخل المعادن التي تغير أبعادها في ظروف معينة. وعمل ديمكوفيتش أيضا على هذه الدراسة الأخيرة، باستخدام نماذج محدثة لإظهار أن نظرياته التي مضى عليها عقد من الزمن حول عملية الالتئام الذاتي للمعدن على المقياس النانوي تطابق ما كان يحدث في الدراسة السابقة.
يشار إلى أن إتمام عملية الإصلاح التلقائي في درجة حرارة الغرفة هو جانب واعد آخر من البحث، حيث يتطلب المعدن عادة الكثير من الحرارة لتغيير شكله، لكن التجربة الحديثة أجريت في الفراغ، ويتبقى أن نرى ما إذا كانت العملية نفسها يمكن أن تتم مع المعادن التقليدية.
لاحظ علماء أحد المعادن يلتئم من تلقاء نفسه، ما دفعهم للتفكير فيما إذا كان من الممكن فهم آلية هذه العملية والتحكم فيها بشكل كامل، فيمكن أن تكون بداية عصر جديد في مجال الصناعات الهندسية. وقالت مجلة علمية أن فريقا من مختبرات سانديا الوطنية وجامعة "تكساس إيه آند إم" اختبروا مرونة المعدن المذكور، باستخدام تقنية مجهر إلكتروني متخصص لسحب أطراف المعدن 200 مرة كل ثانية، ثم لاحظوا الالتئام الذاتي على مقاييس بالغة الصغر في قطعة من البلاتين بسمك 40 نانومترا.
وبعد حوالي 40 دقيقة من المراقبة، بدأ الكسر في المعدن بالالتئام مرة أخرى وإصلاح نفسه، وهو ما يصفه عالم المواد براد بويس من مختبرات سانديا الوطنية، قائل: "كان هذا مذهلا للغاية عند مشاهدته يحدث مباشرة". وأضاف بويس: "إننا لا نعرف حتى الآن بالضبط كيف يحدث هذا أو كيف يمكننا استخدامه، لكن إذا نظرنا لتكاليف وجهود إصلاح كل شيء بداية من الجسور إلى المحركات والهواتف، فلا يمكن مقارنة تكاليف إتمام تلك العملية بتعويض مثل هذه الخسائر".
وعلى الرغم أن ما حدث ملاحظة علمية غير مسبوقة، إلا أن هناك محاولات سابقة اقتربت من هذا المجال ففي عام 2013، عمل عالم المواد في جامعة تكساس إيه آند إم، مايكل ديمكوفيتش، على دراسة تنبأت بإمكانية حدوث هذا النوع من التئام التصدع النانوي، مدفوعا بالحبيبات البلورية الدقيقة داخل المعادن التي تغير أبعادها في ظروف معينة. وعمل ديمكوفيتش أيضا على هذه الدراسة الأخيرة، باستخدام نماذج محدثة لإظهار أن نظرياته التي مضى عليها عقد من الزمن حول عملية الالتئام الذاتي للمعدن على المقياس النانوي تطابق ما كان يحدث في الدراسة السابقة.
يشار إلى أن إتمام عملية الإصلاح التلقائي في درجة حرارة الغرفة هو جانب واعد آخر من البحث، حيث يتطلب المعدن عادة الكثير من الحرارة لتغيير شكله، لكن التجربة الحديثة أجريت في الفراغ، ويتبقى أن نرى ما إذا كانت العملية نفسها يمكن أن تتم مع المعادن التقليدية.
اخبار متعلقة
أضف تعليق