Τα ρομπότ εξολοθρευτές πλησιάζουν περισσότερο καθώς οι επιστήμονες βρίσκουν μέταλλα που αυτοθεραπεύονται
Αυτό αναφέρει δελτίο τύπου που εκδόθηκε από τα Εθνικά Εργαστήρια Sandia και τo Πανεπιστήμιο Α & Μ του Τέξας.
«Ήταν απολύτως εντυπωσιακό να το παρακολουθεί κανείς από πρώτο χέρι. Επιβεβαιώσαμε ότι τα μέταλλα έχουν την δική τους εγγενή ικανότητα αυτοΐασης, τουλάχιστον σε περίπτωση βλάβης κόπωσης στην νανοκλίμακα», δήλωσε ο επιστήμονας υλικών της Sandia, Brad Boyce.
Τα εξαρτήματα των ηλεκτρικών συσκευών, οι μηχανές των οχημάτων μας και οι γέφυρες, όλες αυτές οι κατασκευές συχνά αποτυγχάνουν λόγω του φορτίου που οδηγεί σε ρωγμές και τελικά σε θραύση. Αυτό συνεπάγεται κόστη αντικατάστασης, χαμένο χρόνο και μερικές φορές, σε τραυματισμούς ή απώλειες ζωών. Οι οικονομικές επιπτώσεις αυτών των βλαβών υπολογίζονται σε δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο για τις ΗΠΑ.
Η ανακάλυψη ήταν τελείως τυχαία. Οι ερευνητές προσπαθούσαν απλά να αξιολογήσουν πώς σχηματίζονται και πώς εξαπλώνονται οι ρωγμές, όταν εντελώς απροσδόκητα, μετά από 40 λεπτά πειραμάτων, οι βλάβες άρχισαν να αναστρέφονται.
Ωστόσο, η έρευνα πάνω στην ικανότητα αυτοΐασης των μετάλλων βρίσκεται ακόμη σε πρώιμα στάδια.
«Κατά πόσον αυτά τα ευρήματα μπορούν να γενικευτούν πιθανότατα θα αποτελέσει αντικείμενο εκτεταμένης έρευνας στο μέλλον. Δείξαμε ότι η αυτο-επιδιόρθωση συμβαίνει σε νανοκρυσταλλικά μέταλλα στο κενό. Αλλά δεν γνωρίζουμε αν αυτό ισχύει επίσης για παραδοσιακά μέταλλα στον αέρα» καταλήγει ο Μichael Demkowicz, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο A & M.
Τα ρομπότ εξολοθρευτές πλησιάζουν περισσότερο καθώς οι επιστήμονες βρίσκουν μέταλλα που αυτοθεραπεύονται
Η ιδέα των άφθαρτων ρομπότ δολοφόνων μπορεί να ακούγεται σαν κάτι βγαλμένο από την ταινία Terminator.
Αλλά θα μπορούσαν σύντομα να γίνουν πραγματικότητα, καθώς οι επιστήμονες μόλις είδαν το μέταλλο να αυτοθεραπεύεται για πρώτη φορά, χωρίς καμία ανθρώπινη παρέμβαση.
Μια μελέτη με έδρα τις ΗΠΑ ανέτρεψε όλα όσα νομίζαμε ότι γνωρίζαμε για τα μέταλλα, αποκαλύπτοντας ότι οι ρωγμές από τη φθορά μπορούν πραγματικά να επιδιορθωθούν υπό ορισμένες συνθήκες.
Αλλά θα μπορούσαν σύντομα να γίνουν πραγματικότητα, καθώς οι επιστήμονες μόλις είδαν το μέταλλο να αυτοθεραπεύεται για πρώτη φορά, χωρίς καμία ανθρώπινη παρέμβαση.
Μια μελέτη με έδρα τις ΗΠΑ ανέτρεψε όλα όσα νομίζαμε ότι γνωρίζαμε για τα μέταλλα, αποκαλύπτοντας ότι οι ρωγμές από τη φθορά μπορούν πραγματικά να επιδιορθωθούν υπό ορισμένες συνθήκες.
Είναι μια ανακάλυψη που έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στη μηχανική, με την προοπτική αυτοθεραπευόμενων κινητήρων, αεροπλάνων και ακόμη και ρομπότ τώρα στον ορίζοντα.
«Ήταν απολύτως εκπληκτικό να το βλέπεις από πρώτο χέρι», είπε ο Brad Boyce, επιστήμονας στα Εθνικά Εργαστήρια Sandia που ηγήθηκε της μελέτης με το Texas A&M University.
ΠΩΣ ΘΕΡΑΠΕΥΟΝΤΑΙ ΤΑ ΜΕΤΑΛΛΑ;
Ενώ πολλά παραμένουν άγνωστα σχετικά με τη διαδικασία αυτοθεραπείας, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μια διαδικασία γνωστή ως ψυχρή συγκόλληση μπορεί να έπαιξε κάποιο ρόλο.
Αυτό μπορεί να συμβεί στην κορυφή της κόπωσης του μετάλλου, επιτρέποντας στα γυμνά μέταλλα να «ενωθούν» όταν συμπιέζονται υπό την επαφή.
Ωστόσο, αυτό δοκιμάστηκε κυρίως σε συνθήκες κενού, επομένως δεν είναι ακόμη σαφές εάν η έλλειψη οξυγόνου παίζει επίσης ρόλο.
Τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για την κατασκευή ζωτικής σημασίας υποδομής, όπως γέφυρες και αεροπλάνα, υφίστανται πολλή επαναλαμβανόμενη πίεση και κίνηση που προκαλεί τη δημιουργία μικροσκοπικών ρωγμών με την πάροδο του χρόνου.
Ενώ αυτή η ζημιά από κόπωση συνήθως προκαλεί σπάσιμο των μηχανών, ο κ. Μπόις και η ομάδα του είδαν το κάταγμα μεγέθους νανο να συρρικνώνεται κατά 18 nm.
Αυτή ήταν μια εντελώς απροσδόκητη ανακάλυψη, καθώς οι επιστήμονες σκόπευαν μόνο να αξιολογήσουν πώς οι ρωγμές θα εξαπλωθούν σε ένα κομμάτι πλατίνας πάχους 40 nm όταν ασκούνταν πίεση.
Ήταν 40 λεπτά στο πείραμα όταν η ζημιά αντιστράφηκε, καθώς μια ρωγμή «t-junction» συγχωνεύτηκε ξανά μεταξύ τους σαν να μην ήταν ποτέ στην αρχή.
Στη συνέχεια, καθώς ασκούνταν περισσότερη πίεση, η ρωγμή αναπτύχθηκε προς διαφορετική κατεύθυνση, καθώς έκπληκτοι επιστήμονες παρακολουθούσαν μέσα από ένα μικροσκόπιο.
«Από τις συνδέσεις συγκόλλησης στις ηλεκτρονικές συσκευές μας μέχρι τους κινητήρες του οχήματός μας μέχρι τις γέφυρες στις οποίες οδηγούμε, αυτές οι δομές συχνά αποτυγχάνουν απρόβλεπτα λόγω κυκλικής φόρτισης που οδηγεί σε έναρξη ρωγμής και τελικά θραύση», συνέχισε ο κ. Boyce.
«Όταν αποτυγχάνουν, πρέπει να αντιμετωπίσουμε το κόστος αντικατάστασης, τον χαμένο χρόνο και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και τραυματισμούς ή απώλεια ζωών. Ο οικονομικός αντίκτυπος αυτών των αποτυχιών μετράται σε εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο για τις ΗΠΑ.
