金屬也是有“生命”的，在一定人為干預(yù)的條件下，會出現(xiàn)一種自我修復(fù)的機制。而這種機制一旦被人類掌握，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)，是生物界在長期進(jìn)化過程中獲得的自我防御機制之一。無生命的物體能否自我“康復(fù)”呢？美國麻省理工學(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《物理評論快報》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，他和研究生徐國強在一項金屬特型實驗中意外發(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大面積的修復(fù)行為。
　　“我們在以往的試驗中也曾發(fā)現(xiàn)，金屬在固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的時候會發(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，會出現(xiàn)形態(tài)各異的支晶，類似于雪花、冰晶。”中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所雙聘研究員劉靜在接受《中國科學(xué)報》記者采訪時表示。
　　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度和特性。劉靜談到，相變過程中，金屬中的支晶有的像狼牙棒、有的像仙人掌，確實會產(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，溫度的高低也會產(chǎn)生不同的影響。
　　事實上，近幾十年來，固體金屬中晶粒邊界的移動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為“向錯”的缺陷，這種現(xiàn)象早在一個世紀(jì)前就已經(jīng)被觀察到，但當(dāng)時只被認(rèn)為是一種奇特現(xiàn)象。
　　為了重現(xiàn)試驗中觀察到的現(xiàn)象，戴姆克維茲建立了計算機模型，通過模型演示，能發(fā)現(xiàn)微晶粒之間的邊界，會在外部壓力下出現(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，而這種移動便是修復(fù)“創(chuàng)口”的關(guān)鍵。
　　在戴姆克維茲看來，金屬內(nèi)部原則上都存在一個縮小外力造成裂痕的機制，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，這種機制會阻止“傷口”進(jìn)一步擴大，并使之產(chǎn)生“愈合”。
　　在發(fā)現(xiàn)這個機制后，麻省理工學(xué)院的研究人員將依此設(shè)計相應(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)在只需要計算出如何獲得理想的結(jié)果，期望設(shè)計出可以自我復(fù)原的金屬材料。

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