Ученые разработали керамику, которая может самостоятельно восстанавливаться
Источник:
Texas A&M UniversityКоличество населения человечества постоянно растет. Из-за этого растет потребность в материалах. И постоянное их изготовление вызывает увеличение "углеродного следа". Кроме того, это просто дорого. Поэтому, если бы эти материалы смогли самовосстанавливаться, то это бы стало своеобразной панацеей. Вероятно, скоро "революция самовосстановления" достигнет керамики.
Керамика удобна своей прочностью и способностью выдерживать очень высокие температуры. Но вместе с этим она очень хрупкая. Под действием нагрузок материал начинает трескаться. И если дома можно просто купить новую чашку за замену той, которая треснула, то что делать, например, в космической отрасли? Там трещина может стать роковой. Американские ученые, вероятно, смогли решить эту проблему, обнаружив неизвестный ранее механизм самовосстановления в определенном типе керамики.
Читайте по теме Инженеры изобрели самовосстанавливающийся бетон
Самовосстанавливающаяся керамика: смотрите видео
Подробнее об открытии
Исследователи обнаружили, что определенный тип керамики, карбид хрома и алюминия, может замедлять распространение трещин и даже восстановить целостность структуры в условиях комнатной температуры. Такие структуры известны как MAX-фазы и состоят из различных прослоек, которые встроены поочередно.
Механизм, лежащий в основе восстановления называется "механизм перегиба" и известен нам по геологии. Когда образуется трещина, между различными прослойками образуются дефекты – полосы перегиба. Кристаллы в этих полосах вращаются под действием давления, что предотвращает дальнейшее распространение трещин. Более того, эти повернутые кристаллы также активно восстанавливают материалы, "залечивая" трещину.
Самовосстановление может повторяться снова и снова, задерживая разрушение материала. Этот же принцип можно использовать не только для керамики, а для любого материала с аналогичной слоистой структурой.