金属通常不会“自行愈合”；一旦断裂，人们认为材料就会保持断裂状态，除非外部力量重新塑造它们。但对金属特性的新研究表明，情况并非总是如此。事实上，一些金属似乎能自然地自行修复——这一发现有一天可能会改变地球及其他地方的工程设计。
根据上周发表在《自然》杂志上的一项研究，来自新墨西哥州阿尔伯克基的桑迪亚国家实验室和德克萨斯农工大学的材料科学家发现，至少有一些金属——在此案例中是铜和铂——可以“经历内在的自我修复”。正如《生活科学》最近指出的那样，该团队的观察完全是偶然发生的，当时他们在纳米尺度上观察这两种材料。
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这项发现发生在测试铂和铜极小样本的抗应力性能时。为此，研究小组通过透射电子显微镜以每秒200次的速率对金属进行快速、微小的探针测试。尽管设备施加的压力相当于一只蚊子腿行走的压力，但随着时间的推移，金属仍然出现了小裂纹。
“在我们的电子设备中的焊点、汽车发动机，以及我们驾车经过的桥梁，这些结构经常会因为循环加载而意外失效，导致裂纹萌生并最终断裂，”桑迪亚国家实验室的材料科学家Brad Boyce在最近的新闻发布会上说。“当它们失效时，我们不得不应对更换成本、时间损失，在某些情况下，甚至会受伤或死亡。”
然而，在研究小组测试后的40分钟内，铂和铜的样品都恢复了，就好像裂缝从未存在过一样。
“金属中的裂纹只会被认为会变大，而不是变小。甚至我们用来描述裂纹生长的一些基本方程也排除了这种愈合过程的可能性，”Boyce在新闻发布会上说。
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虽然令许多研究人员感到惊讶，但这种愈合能力实际上证实了迈克尔·德姆科维奇（Michael Demkowicz），当时在麻省理工学院担任材料科学与工程教授，在十年前提出的一个理论。2013年，德姆科维奇试图通过计算机模拟来修正传统的材料理论，该模拟表明，在某些条件下，金属理论上可以修复应力引起的裂缝。这种惊人的能力的关键在于所谓的“冷焊”，即在非常特定的条件下，两个裂缝的侧壁相互压紧。
尽管还有许多内容需要探索和测试，但其影响可能非常深远，将改变我们从地球上的建筑到航天器等一切事物的工程设计和建造方式。最近的实验是在真空下进行的，但研究小组希望了解金属冷焊是否能在正常大气条件下发生。德姆科维奇认为，这项发现至少是一个很好的提醒：“在正确的条件下，材料可以做到我们从未预料到的事情。”
