El descobriment que els metalls són capaços de reparar-se tot sols si es trenquen desafia el coneixement científic i, alhora, obre la porta a una enorme revolució en el camp de l’enginyeria. Segons informa un equip d’investigadors nord-americans a la revista ‘Nature’, per primera vegada s’ha observat com peces de metall es trencaven i després tornaven a unir-se sense cap intervenció humana. Una propietat que, si es controla, podria permetre construir motors, ponts o avions que es reparessin sols dels danys causats pel desgast, fent-los molt més duradors i segurs.
Un problema dels metalls que no s’ha aconseguit resoldre
Els danys per desgast són una de les principals maneres com les màquines es degraden i, finalment, es trenquen. Els moviments o l’estrès repetits fan que es formin petites esquerdes que, amb el temps, van creixent fins que l’aparell deixa de funcionar. En aquest article, però, els científics expliquen com han vist una fisura molt petita, de només nanòmetres desaparèixer tota sola.
Tot i que és cert que durant els darrers anys s’han creat cada vegada més materials que s’“autoreparen”, aconseguir-ho amb un metall havia estat una idea purament de ciència-ficció, si més no fins ara. Les fractures dels metalls sempre es fan més grosses, no pas més petites. Això darrer, de fet, fins i tot és impossible segons algunes equacions bàsiques que es fan servir, precisament, per descriure i predir el creixement de les esquerdes d’aquests materials.
Una teoria innovadora demostrada per casualitat
No obstant això, l’any 2013 un professor de l’Institut de Tecnologia de Massachusetts, Michael Demkowicz, va publicar una nova teoria que, basant-se en simulacions per ordinador, demostrava que en algunes condicions el metall hauria de poder tornar a soldar les petites fractures causades per l’estrès repetitiu. Ara, al cap de deu anys, aquesta teoria ha estat demostrada per casualitat.
Els autors d’aquest estudi estaven fent un experiment per avaluar la formació i propagació de fractures a nivell nanoscòpic en una peça de platí. Amb una tècnica desenvolupada expressament per a aquesta prova, van estirar els extrems del metall 200 vegades per segon, causant danys observables al metal. Al cap de 40 minuts, però, van veure una cosa increïble: els danys es reparaven i un extrem de la fractura es va tornar a ajuntar com si hagués anat enrere en el temps, sense deixar cap marca de la seva existència.
Per bé que, amb el temps, la fractura va créixer en una altra direcció, observar aquest fenomen va sorprendre enormement els investigadors, un dels quals va avisar Demkowicz, que va recrear l’experiment en un model per ordinador demostrant que corresponia exactament al que ell havia predit fa una dècada.
Un nou camp per a investigar
Tot i que aquest procés d’autoreparació és essencialment un misteri, i no se sap si en algun moment podria esdevenir una eina de què ens podem aprofitar, els investigadors volen continuar fent-hi recerca, primer de tot per veure com de generalitzable és aquest fenomen. Al cap i a la fi, els investigadors han demostrat que succeeix en metalls nanocristal·lins al buit, però qui sap si seria possible induïr el mateix procés en metalls convencionals i en condicions naturals. En qualsevol cas, i malgrat tot, aquest descobriment és un salt enorme en la ciència de materials.
