İnsan müdahalesi olmadan kendi içindeki çatlakları dolduran bir metal, onarım ve bakımda trilyonlarca tasarruf sağlayabilecek kendi kendini onaran makineler ve altyapı yapmanın anahtarı olabilir. Bunu robotlara uygulamayı düşündüğünüzde işler daha da endişe verici hale geliyor, ancak belki de çoktan o noktaya gelmişizdir bile.
Metalik parçalar, metal yorgunluğu olarak bilinen tekrarlanan baskı altında küçük çatlaklar geliştirir. Zamanla bu durum onları eninde sonunda kırılmaya karşı daha savunmasız hale getirir. Çözümü ise çok açık: Çatlaması daha uzun süren alaşımlar kullanmak ya da parçaları daha sık değiştirmek.
Ancak Sandia Ulusal Laboratuvarları’ndan Dr. Brad Boyce‘un üçüncü bir çözümü var: Çatlaklar sorun haline gelmeden önce metalin bu çatlakları doldurmasını sağlamak. Şimdiye kadar sadece çok küçük bir ölçekte de olsa bunun yapılabileceğini gösterdi.
Kendi kendini onaran malzemeler mevcut, ancak bunlar şimdiye kadar çoğunlukla plastik veya betondu. Isı çatlakları doldurabilir, ancak bunu uygulamak kendi kendini onarma özelliğiyle çelişiyor.
Böyle bir bozulmanın imkansız olmadığı fikri ilk kez 2013 yılında Texas A&M Üniversitesi’nden Profesör Michael Demkowicz tarafından dile getirildi. Ancak o zamanlar tamamen teorikti ve bilgisayar simülasyonlarından elde ediliyordu. Bunun gerçekten gerçekleşebileceğini kanıtlamak neredeyse 10 yıl aldı. Ancak bu, deneycilerin Demkowicz’in fikirlerini inatla gerçeğe dönüştürmeye çalıştığı bir durum değildi.
Misafir bilim insanları, uçları 200 Hz frekansında çekildiğinde platinde nano ölçekli çatlakların nasıl oluştuğunu gözlemlemek için Sandia’nın tesislerini kullanıyorlardı. İlk 40 dakika boyunca, beklendiği gibi çatlaklar oluşmuş, ancak daha sonra bir çatlağın 18 nanometresi başka bir yönde yeniden büyümeden önce dolmuş.
Boyce, Demkowicz’in çalışmasından haberdardı ve onu bilgilendirdi. Demkowicz yapılanları karşılaştırmak için bir bilgisayar modeli oluşturdu ve bunun tahmin ettiği olgunun bir örneği olduğunu teyit etti.
Davranış platinle sınırlı olduğu sürece, çökmekte olan köprüler veya uçak motorları gibi büyük çaplı uygulamalarla alakalı olamayacağı açık. Metal yorgunluğunun yol açtığı sorunun boyutu o kadar büyük ki, küçük bir bölümünü etkilemek bile olağanüstü bir fark yaratabilir.
Kaynak: Chip