İnsan müdahalesi olmadan kendi içindeki çatlakları dolduran bir metal onarım ve bakımda trilyonlarca tasarruf sağlayabilecek kendi kendini onaran makineler ve altyapı inşa etmenin anahtarı olabilir. Bunu robotlara uygulamayı düşündüğünüzde işler daha da karışıyor, ama muhtemelen o noktadayız.
Metalik modüller, tekrarlanan gerilim altında metal yorgunluğu olarak bilinen küçük çatlaklar geliştirir. Sonunda, bu onları kırılmaya karşı daha savunmasız hale getirir. Analiz çok net: Modülleri daha sık kırmak veya değiştirmek için daha uzun süren alaşımların kullanılması.
Ancak Sandia Ulusal Laboratuvarlarından Doktor Brad Boyceüçüncü bir analizi var: Metalin çatlakları problem haline gelmeden doldurmasına izin vermek . Şimdiye kadar bunun çok küçük ölçekte de olsa yapılabileceğini gösterdi.
Kendi kendini iyileştiren malzemeler mevcuttur, ancak şimdiye kadar çoğunlukla plastik veya beton olmuştur. Isı çatlakları doldurabilir, ancak onu uygulamak kendi kendini iyileştirme yeteneğiyle çelişir.
Böyle bir kesintinin imkansız olmadığı fikri ilk kez 2013 yılında Texas A&M Üniversitesi tarafından ortaya atıldı. Profesör Michael Demkowicz tarafından vurgulandı. Ancak o zamanlar tamamen teorikti ve bilgisayar simülasyonlarından türetildi. Bunun gerçekten olabileceğini kanıtlamak neredeyse 10 yıl sürdü. Ancak deneyciler inatla Demkowicz’in fikirlerini gerçeğe dönüştürmeye çalıştıklarında durum böyle değildi.
Bilim insanlarını ziyaret etmek, uçlar çekildiğinde 200 Hz frekansta platinde nano ölçekli çatlakların nasıl oluştuğunu gözlemlemek için Sandia’nın olanaklarını kullanıyorlardı. İlk 40 dakika boyunca, beklendiği gibi çatlaklar oluştu, ancak daha sonra başka bir yönde yeniden büyümeden önce 18 nanometrelik bir çatlak doldu.
Boyce, Demkowicz’in çalışmalarından haberdardı ve ona bilgi verdi. Demkowicz, yapılanları karşılaştırmak için bir bilgisayar modeli oluşturdu ve bunun tahminlerinin bir örneği olduğunu doğruladı.
Açıkçası, davranış platin sonlu olduğu sürece, çökmekte olan köprüler veya uçak motorları gibi büyük ölçekli uygulamalar için geçerli olamaz. Metal yorgunluğunun neden olduğu sorunun boyutu o kadar büyüktür ki, küçük bir kısmını etkilemek bile inanılmaz bir fark yaratabilir.
