Teksas A&M Üniversitesi Sandia Ulusal Laboratuvarlarında araştırmalarına devam eden bilim insanları, metallerin dayanıklılıklarını incelerken beklenmedik bir gözleme imza attı. Özelleştirilmiş bir elektron mikroskobuyla platini inceleyen araştırmacılar, platinin üzerinde bulunan nano ölçekteki çatlakların vakitle kendi kendilerine ortadan kalktığını keşfetti. Bu türlü bir şey daha evvel gözlemlenmemişti.
Metal yorgunluğuna tahlil bulunabilir
Araştırmacılar, vakumlu ortamda inceledikleri 40 nanometrelik çok küçük platin katmanlardaki çatlakların vakitle kaybolduğunu, metalin kendini tamir ettiğini gözlemledi. Metallerin üzerindeki baskı ve yaptıkları hareketler bu cinsten çatlaklara neden olabiliyor. Bu çatlaklara yorgunluk hasarı ya da metal yorgunluğu ismi veriliyor. Bir noktadan sonra metal yapıların yıkılmasına neden olabilecek bu olgu, uzun vakittir tahlile kavuşmayı bekliyor.
Araştırmacıların yaptığı 40 dakikalık gözlemde ise platinin bir müddet sonra yine birleşmeye başladığı ve çatlakların, âdeta kusursuz bir kaynakla birleştiği göze çarptı. Bu sonucu araştırmacılar da da beklemiyordu.
Sandia Ulusal Laboratuvarından Gereç Araştırmacısı Brad Boyce, “Böyle bir şeye birinci elden şahit olmak mutlaka çarpıcıydı.” tabirlerini kullanıyor. Boyce, “Kesinlikle bunu aramıyorduk. Doğruladığımız şey ise metallerin, en azından nano ölçekte yorgunluk hasarı açısından içsel, doğal bir kendilerini yenileme yetenekleri olduğu oldu.” dedi.
Mühendislikte yeni bir devir başlayabilir
Şu anda metallerin kendilerini tamir edebilmeleri için gereken şartlar, tamir sürecinin nasıl gerçekleştiği ya da metallerin bu hünerini nasıl kullanabileceğimiz mevzularında kesin bir bilgimiz yok. Tekrar de köprüler, gökdelenler üzere dev yapılardan akıllı telefonlara kadar her yerde kullandığımız metaller için önemli tamirat bedelleri ödeniyor. Bu bedellerin ortadan kalkması ve yapıların ömürlerinin artması insanlığa büyük katkı sağlama potansiyeline sahip.
Öte yandan yeni gözlemlenen metallerin kendilerini tamir yeteneği çok da beklenmedik değil. Daha evvel de Michael Demkowicz isimli bir araştırmacı, metal yapıların gerilime reaksiyon olarak yapılarını değiştirmeleriyle bu özelliklerin açığa çıktığını savunduğu bir model geliştirmişti. Demkowicz’in modeli ile bu çalışma birbirini dayanaklar nitelikte.
Metallerin kendi kendilerini tamir edebilmesi, soğuk kaynak ismi verilen formülle de açıklanabilir. Bu formülde, oda sıcaklığında ya da düşük sıcaklıklar da metal yüzeyler gereğince yakınlaştırıldığında atomları bağlar kurarak kaynak yapılmasını sağlıyor. Olağan kurallar altında yan yana koyulan iki metal birleşmiyor zira havadaki parçacıklar ya da kirletici etmenler atomların gereğince yakınlaşmasını engelliyor. Vakumlu ortamda ise bu türlü bir pürüz bulunmuyor.
Araştırma, Nature’da yayımlandı.
