在科幻电影中，金属自我修复的场景常常出现。然而，近日美国科学家首次亲眼目睹了铂和铜出现金属疲劳裂纹后会自动愈合，这一发现令人惊叹！通常人们认为，金属裂缝只会越来越大，但现在科学家已经证实，金属也具有固有的自然修复能力，至少是在纳米级疲劳损伤下。目前已经开发出的自愈材料大都是塑料，但未来或许能够开发出能自我修复的飞机、桥梁、发动机等工程设备。这对传统理论提出挑战，也为开发抗金属疲劳材料带来启示。相关研究报告19日发表于《自然》杂志。

【意外发现】

美国桑迪亚国家实验室研究人员在一次实验中惊奇地发现金属疲劳裂纹可自动愈合的现象。实验室材料专家布拉德·博伊斯说，人们以前认为金属疲劳产生的裂纹只会越来越大，而不会变小。

他们本来是要研究一块纳米级铂会如何产生裂纹以及裂纹如何扩大。他们用特殊技术以每秒200次的频率拉拽这块金属的两头。意外的是，最初金属出现裂纹，接着裂纹扩大，但是实验进行到40分钟时，裂纹开始愈合，直到最终消失。

据路透社报道，研究人员用铜做实验，也发现了金属裂纹自动愈合现象。

他们将这一发现告诉得克萨斯农业与机械大学材料学家迈克尔·德姆科维奇。后者十年前曾借助计算机模拟技术预言金属疲劳裂纹可自我愈合。

德姆科维奇用计算机模型重复了桑迪亚国家实验室研究人员的实验过程，得到的实验结果与他十年前的预言吻合。

科学家先前开发出一些有自我愈合功能的材料，不过大部分材料的材质是塑料。金属自我愈合的应用先前只出现在一些科幻作品中。

【应用前景】

博伊斯说，虽然只在铂和铜上发现了金属裂纹自动愈合现象，但是计算机模拟实验显示，其他金属也可能发生同样情况，钢等合金的裂纹也“完全有可能”自动愈合。新发现或有助于开发抗金属疲劳材料。

金属疲劳指金属受到持续压力或在反复运动后受损，并随着时间延续受损情况更加严重直至损坏的现象。金属疲劳可能导致飞机上的重要零部件损坏，甚至酿成空难。桥梁等结构的金属部件也可能出现金属疲劳，导致桥梁损坏甚至垮塌。

此次实验在真空环境中开展。博伊斯说，研究人员面临的主要疑问之一是，如果不是在真空中，而是在空气中，是否还能出现金属裂纹自动愈合现象。

不过，他说，即便只有在真空环境中才能有这种现象，这一发现也有意义，或有助于开发更加耐用安全的航天器材料或防止物体表层下接触不到空气的金属材料出现裂纹。

【这个发现或将引发一场工程革命】

科学家们通过观察金属在特定条件下的自我修复过程，发现了一种新的自愈机制。他们发现，当金属受到纳米级疲劳损伤时，表面会形成一种微小的凸起结构，这种结构可以与周围的金属原子相互作用并促进金属分子之间的重组。这项研究还揭示了金属自愈能力的潜在应用前景。除了现有的应用领域外，研究人员认为，自愈材料还可以用于制造更加坚固和耐用的产品。例如，未来的飞机、桥梁和发动机可能会采用自愈材料来增强其抗损能力和稳定性。此外，自愈材料还可以用于制造可穿戴设备、医疗设备和建筑材料等。

尽管这项研究取得了重大突破，但仍然需要进一步的研究来完善自愈材料的制备方法和性能评估。未来的发展将取决于科学家们对金属自愈机制的深入理解以及对新型自愈材料的开发和应用。