Керамика удобна своей прочностью и способностью выдерживать очень высокие температуры. Но вместе с этим она очень хрупкая. Под действием нагрузок материал начинает трескаться. И если дома можно просто купить новую чашку за замену той, которая треснула, то что делать, например, в космической отрасли? Там трещина может стать роковой. Американские ученые, вероятно, смогли решить эту проблему, обнаружив неизвестный ранее механизм самовосстановления в определенном типе керамики.
Читайте по теме Инженеры изобрели самовосстанавливающийся бетон
Самовосстанавливающаяся керамика: смотрите видео
Подробнее об открытии
Исследователи обнаружили, что определенный тип керамики, карбид хрома и алюминия, может замедлять распространение трещин и даже восстановить целостность структуры в условиях комнатной температуры. Такие структуры известны как MAX-фазы и состоят из различных прослоек, которые встроены поочередно.
Механизм, лежащий в основе восстановления называется "механизм перегиба" и известен нам по геологии. Когда образуется трещина, между различными прослойками образуются дефекты – полосы перегиба. Кристаллы в этих полосах вращаются под действием давления, что предотвращает дальнейшее распространение трещин. Более того, эти повернутые кристаллы также активно восстанавливают материалы, "залечивая" трещину.
Самовосстановление может повторяться снова и снова, задерживая разрушение материала. Этот же принцип можно использовать не только для керамики, а для любого материала с аналогичной слоистой структурой.