Çığır açan bir keşifte bilim insanları, temel bilimsel teorilere meydan okuyarak, metal parçalarının çatladığını ve daha sonra herhangi bir dış müdahale olmaksızın metaller kendilerini iyileştirebilme yeteneklerini ve tekrar birleştiklerini gözlemledi. İlk kez tanık olunan bu olgu, aşınma ve yıpranmanın neden olduğu hasarı tersine çevirerek daha güvenli ve dayanıklı yapıların ortaya çıkmasını sağlayan, kendi kendini iyileştirebilen motorların, köprülerin ve uçakların geliştirilmesine olanak tanıyan bir mühendislik devrimi için büyük bir potansiyel taşıyor.
Sandia Ulusal Laboratuarları ve Texas A&M Üniversitesinden araştırma ekibi bulgularını Nature dergisinde yayınladı. Sandia’da malzeme bilimcisi olan Brad Boyce’a göre, metallerin yorulma hasarı nedeniyle nano ölçekte kendilerini iyileştirdiklerinin gözlemlenmesi gerçekten hayret vericiydi. Yorulma hasarı, makineler tekrarlanan stres veya harekete maruz kaldığında meydana gelir ve mikroskobik çatlakların oluşmasına ve tüm cihaz arızalanana kadar zamanla büyümesine neden olur.
Bu keşif, metallerdeki çatlakların küçülmeyip büyüdüğü yönündeki geleneksel inanca meydan okuyor ve metallerin kendi kendini iyileştirme olasılığı büyük ölçüde bilim kurgu dünyasıyla sınırlı kaldığı için beklenmedik bir durumdu. Ancak 2013 yılında, şu anda Texas A&M’de profesör olan Michael Demkowicz, bilgisayar simülasyonlarına dayanan ve metallerin belirli koşullar altında aşınma ve yıpranma yoluyla oluşan çatlakları kaynakla kapatabileceğini öne süren bir teori önermişti.
Demkowicz’in teorisinin doğrulanması, Entegre Nanoteknolojiler Merkezi’nde yapılan bir deney sırasında istemeden gerçekleşti. Bilim insanları nano ölçekli platindeki çatlakları incelerken, şaşırtıcı bir şekilde çatlaklardan biri tekrar birleşti ve önceki hasardan hiçbir iz bırakmadı. Bu beklenmedik bulgu Demkowicz’in teorisini doğruladı.
Bu heyecan verici keşfe rağmen, metallerdeki kendi kendini iyileştirme sürecinin birçok yönü bilinmemektedir ve üretim ortamlarında pratik olarak uygulanıp uygulanamayacağı belirsizdir. Araştırmacılar, bu bulguların boşluktaki nanokristal metallerin özel koşullarının ötesinde genelleştirilebilirliğini keşfetmek için daha kapsamlı araştırmalara ihtiyaç olduğunu kabul ediyor.
Belirsizlikler devam etse de, bu çığır açan bulgu malzeme biliminde önemli bir sıçramaya işaret ediyor. Demkowicz, bu keşfin malzeme araştırmacılarını doğru koşullar altında malzemelerin beklenmedik yeteneklerini keşfetmeye teşvik edeceğini umuyor. Kendi kendini iyileştiren malzemeler çeşitli uygulamalarda önemli ölçüde maliyet tasarrufu, daha fazla güvenlik ve daha uzun ömürlü yapılar sağlayabileceğinden, endüstri ve toplum için potansiyel etkileri çok büyüktür.
