Ученые обнаружили у керамики способность к самовосстановлению
Механизм самовосстановления в керамике при комнатной температуре обнаружили исследователи из Техасского университета A&M, 11 августа сообщает журнал Science Advances.
Исследования показали, что искусственная керамика, в которой присутствуют фазы MAX, образует естественные разломы или изломы во время нагрузки, которые могут не только эффективно останавливать рост трещин, но также закрывать и заживлять их, тем самым предотвращая катастрофические разрушения.
«Что действительно интересно в MAX phases, так это то, что они легко образуют полосы перегиба при нагрузке, которые могут самовосстанавливаться даже при комнатной температуре. Это делает их пригодными для различных применений при изготовлении конструкций. До сих пор самовосстановление трещин в керамике достигалось только при очень высоких температурах путем окисления. И поэтому самовосстановление трещин при комнатной температуре путем образования изломов является уникальным», — сказал Анкит Сривастава, доцент кафедры материаловедения и инженерии.
При наблюдении деформированного образца в электронном микроскопе было замечено, что в материале образовались дефекты, похожие на изломы, аналогичные образующимся в природных породах. Также было обнаружено, что материал внутри полос изгиба вращается во время нагрузки, что не только создает барьер против распространения трещин, но и в конечном итоге закрывает и залечивает трещины.
«Что действительно интересно, так это то, что этот механизм перегиба или самовосстановления может возникать снова и снова, закрывая вновь образовавшиеся трещины и задерживая разрушение материала», — сказал Хемант Ратод, докторант кафедры материаловедения и инженерии.
Это открытие может способствовать развитию множества видов техники следующего поколения, например, эффективных реактивных двигателей, гиперзвуковых летательных аппаратов и более безопасных ядерных реакторов. Исследователи также отметили в текущем исследовании, что вызванное изломом самовосстановление трещин, скорее всего, не является уникальным для фаз MAX и может быть распространено на другие материалы с аналогичными атомно-слоистыми структурами.
