金屬也是有“生命”的，在一定人為干預(yù)的條件下，會(huì)出現(xiàn)一種自我修復(fù)的機(jī)制。而這種機(jī)制一旦被人類(lèi)掌握，便可能研制出更多新式材料，應(yīng)用在工業(yè)、軍事等方面。
　　自我修復(fù)，是生物界在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中獲得的自我防御機(jī)制之一。無(wú)生命的物體能否自我“康復(fù)”呢？美國(guó)麻省理工學(xué)院的科研人員似乎想給出肯定的答案。他們發(fā)現(xiàn)，受損的金屬也具有自我修復(fù)的功能，相關(guān)成果發(fā)表在近期出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上。
　　金屬自我修復(fù)的秘密
　　邁克爾·戴姆克維茲是麻省理工學(xué)院（MIT）的材料科學(xué)和工程教授，他和研究生徐國(guó)強(qiáng)在一項(xiàng)金屬特型實(shí)驗(yàn)中意外發(fā)現(xiàn)，在受到外部力量作用產(chǎn)生裂痕后，金屬的晶粒邊界可以展開(kāi)大面積的修復(fù)行為。
　　“我們?cè)谝酝脑囼?yàn)中也曾發(fā)現(xiàn)，金屬在固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的時(shí)候會(huì)發(fā)生相變，有不同的相態(tài)和不同的晶體。在力學(xué)和其他外部條件的作用下，會(huì)出現(xiàn)形態(tài)各異的支晶，類(lèi)似于雪花、冰晶。”中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所雙聘研究員劉靜在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示。
　　多數(shù)金屬都由細(xì)微的晶粒構(gòu)成，這些晶粒的大小和方向能影響金屬的強(qiáng)度和特性。劉靜談到，相變過(guò)程中，金屬中的支晶有的像狼牙棒、有的像仙人掌，確實(shí)會(huì)產(chǎn)生自我修復(fù)，但其狀態(tài)和程度取決于很多因素，比如單質(zhì)的金屬和合金就不一樣，溫度的高低也會(huì)產(chǎn)生不同的影響。
　　事實(shí)上，近幾十年來(lái)，固體金屬中晶粒邊界的移動(dòng)一直吸引著科研人員的關(guān)注，但很多研究發(fā)現(xiàn)，只有某些晶粒邊界才會(huì)誘發(fā)自我修復(fù)的現(xiàn)象，并非所有部分。這就造成了一種被稱(chēng)為“向錯(cuò)”的缺陷，這種現(xiàn)象早在一個(gè)世紀(jì)前就已經(jīng)被觀察到，但當(dāng)時(shí)只被認(rèn)為是一種奇特現(xiàn)象。
　　為了重現(xiàn)試驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象，戴姆克維茲建立了計(jì)算機(jī)模型，通過(guò)模型演示，能發(fā)現(xiàn)微晶粒之間的邊界，會(huì)在外部壓力下出現(xiàn)“創(chuàng)口”。這使得晶粒的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，晶粒邊界發(fā)生移動(dòng)，而這種移動(dòng)便是修復(fù)“創(chuàng)口”的關(guān)鍵。
　　在戴姆克維茲看來(lái)，金屬內(nèi)部原則上都存在一個(gè)縮小外力造成裂痕的機(jī)制，可以減弱外部力量產(chǎn)生的影響。當(dāng)金屬材料產(chǎn)生“創(chuàng)口”時(shí)，這種機(jī)制會(huì)阻止“傷口”進(jìn)一步擴(kuò)大，并使之產(chǎn)生“愈合”。
　　在發(fā)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制后，麻省理工學(xué)院的研究人員將依此設(shè)計(jì)相應(yīng)的金屬合金，以便在特殊應(yīng)用條件下產(chǎn)生自我修復(fù)的功能。戴姆克維茲認(rèn)為，合金微觀結(jié)構(gòu)控制技術(shù)已經(jīng)存在，現(xiàn)在只需要計(jì)算出如何獲得理想的結(jié)果，期望設(shè)計(jì)出可以自我復(fù)原的金屬材料。

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