Metaller Kendi Kendilerini Onarabilir mi?

Devrimb / iStock

Bilim kurgu hayranları bilir. Terminatör başta olmak üzere bilim kurgu filmlerinin en etkileyici sahnelerindeki yok edilemez robotlar, hasar aldıkları zaman kendilerini kolayca tamir edebiliyor. Filmlerde olduğu gibi kolay ve hızlı bir şekilde olmasa da yakın gelecekte bilim insanlarının yeni buluşu, kendi kendilerini tamir edebilen robotların üretilmesini sağlayabilir.

Üzerlerine düzenli olarak bir stres uygulandığında metallerde mikroskobik çatlaklar oluşabilir. Bu çatlaklar zamanla büyüyerek metal malzemenin parçalanmasına yol açabilir. ABD’den bir grup araştırmacı, metallerin kendi kendilerini onarmasının mümkün olup olmadığını inceledi.

Araştırmacılar başlangıçta 40 nanometre (metrenin yaklaşık milyarda biri) kalınlığa sahip platin metalindeki çatlakların nasıl oluştuğunu incelemeyi amaçlıyordu.

Deney sırasında ince metal folyonun uçlarını saniyede iki yüz kez çeken bir teknik kullanan araştırmacılar, başlangıçta metalin yüzeyinde çatlakların oluştuğunu ve çatlakların giderek yayıldığını gözlemledi. Ancak deneyden yaklaşık kırk dakika sonra oluşan bu çatlakların bir bölümünün herhangi bir müdahale olmadan kaybolduğu görüldü.

Araştırmacılar bu onarım süreci ve mekanizmasını derinlemesine inceleyerek metallerin kendi kendilerini nasıl onarabildiğine ışık tutmak için çalışmalarını devam ettiriyor. Bu sayede metallerin kullanıldığı tüm yapılarda aşınma ve yıpranmanın neden olduğu metal çatlaklarının kolaylıkla engellenebileceği düşünülüyor. Mühendislik alanında dönüm noktası olabileceği düşünülen bu keşif, fazla baskıya maruz kalma ya da harekete zorlanma gibi sebeplerle zarar gören metallerin daha uzun ömürlü ve güvenilir olmasını sağlayabilir. Uçaklardan köprülere, binalardan robotlara kadar farklı alanlarda kullanılan metallerin kendi kendilerini onarabilmesi malzeme biliminde çığır açan gelişmelere kapı aralayabilir.

Araştırma ile ilgili detaylı bilgiye Khalid Hattar ve arkadaşlarının Nature’da yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.