• IT-Karriere:
  • Services:

Materialwissenschaft: Metall kann sich selbst heilen

US-Forscher haben zu ihrer eigenen Überraschung einen Mechanismus entdeckt, der bewirkt, dass ein Riss in einem Metall sich schließt statt sich zu vergrößern. Die Entdeckung könnte sich selbst heilende Materialien ermöglichen.

Artikel veröffentlicht am ,
Molekularstruktur eines Metalls mit Riss: Spannungsfeld mit Umkehrwirkung
Molekularstruktur eines Metalls mit Riss: Spannungsfeld mit Umkehrwirkung (Bild: MIT/Screenshot: Golem.de)

US-Forscher haben herausgefunden, dass sich Risse in einem Metall unter gewissen Bedingungen wieder zusammenfügen. Dieser Mechanismus könnte selbstheilende Materialien ermöglichen, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Physical Review Letters.

Stellenmarkt
  1. Deutsche Bundesbank, Frankfurt am Main, Düsseldorf
  2. über Hays AG, Berlin

Die Forscher vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) setzten ein Stück Metall mit einem kleinen Riss einem Druck aus. Zu ihrer Überraschung habe sich der Riss nicht weiter vergrößert, sondern sich geschlossen, berichten sie. "Wir mussten uns das genau ansehen", erzählt Michael Demkowicz, Materialwissenschaftler am MIT. "Zuerst stellten wir sicher, dass wirklich nichts falsch war. Die nächste Frage war: 'Weshalb passiert das?'"

Computermodell erstellt

Die Lösung lag in der Art und Weise, wie Korngrenzen mit Rissen in der kristallinen Mikrostruktur eines Metalls interagieren. Die Forscher erstellten ein Computermodell dieser Mikrostruktur und fanden heraus, dass es einen Mechanismus gibt, der bewirkt, dass sich Risse unter Belastung schließen.

Die meisten Metalle bestehen aus kristallinen Körnern, deren Größe und Ausrichtung die Eigenschaften des Metalls beeinflussen können. Unter bestimmten Umständen, so fanden Demkowicz und sein Kollege Guoqiang Xu heraus, verändert Druck die Mikrostrukturen: "Er bringt die Korngrenzen dazu zu wandern. Diese Korngrenzenwanderung ist der Schlüssel zum Schließen des Risses", sagt Demkowicz.

Auswirkungen umkehren

Das Phänomen trete nur unter bestimmten Umständen auf, bei sogenannten Disklinationen. Das ist ein Defekt, der nur ein Stück in ein Korn hineinragt, aber nicht ganz hindurchgeht. An einer solchen Stelle trete ein Spannungsfeld auf, das die Auswirkung einer Belastung umkehre, erklärt Demkowicz: Würden die beiden Seiten eines Risses auseinandergezogen, öffne dieser sich nicht weiter, sondern schließe sich stattdessen.

Die Forscher wollen jetzt herausfinden, wie sich Metalllegierungen so erzeugen lassen, dass sich Risse unter den Belastungen, die in dem Material normalerweise auftreten, wieder schließen. Das könnte Schäden durch Materialermüdung in Bauteilen von Flugzeugen, Ölbohrstellen oder anderen Industrieanlagen verhindern und deren Lebensdauer verlängern.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Anzeige
Top-Angebote
  1. 379€ (Bestpreis!)
  2. (u. a. PC-Gehäuse bis -50% und Weekend Sale)
  3. (u. a. Surviving Mars - First Colony Edition für 5,29€, Monopoly - Nintendo Switch Download Code...
  4. 279,99€ (Vergleichspreis 332,19€)

Nocta 11. Okt 2013

Ein Freund, der Maschinenbau studiert, hat mir schon von Keramik erzählt, das bei...

Irminar 11. Okt 2013

Was meinst du woher das Sprichwort:"Leichte Schläge auf den Hinterkopf erhöhen das...


Folgen Sie uns
       


Razer Kyio Pro Webcam - Test

Webcams müssen keine miese Bildqualität haben, wie Razers Kyio Pro in unserem Test beweist.

Razer Kyio Pro Webcam - Test Video aufrufen
Programm für IT-Jobeinstieg: Hoffen auf den Klebeeffekt
Programm für IT-Jobeinstieg
Hoffen auf den Klebeeffekt

Aktuell ist der Jobeinstieg für junge Ingenieure und Informatiker schwer. Um ihnen zu helfen, hat das Land Baden-Württemberg eine interessante Idee: Es macht sich selbst zur Zeitarbeitsfirma.
Ein Bericht von Peter Ilg

  1. Arbeitszeit Das Sechs-Stunden-Experiment bei Sipgate
  2. Neuorientierung im IT-Job Endlich mal machen!
  3. IT-Unternehmen Die richtige Software für ein Projekt finden

Weclapp-CTO Ertan Özdil: Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!
Weclapp-CTO Ertan Özdil
"Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!"

Der CTO von Weclapp träumt von smarter Software, die menschliches Eingreifen in der nächsten ERP-Generation reduziert. Deutschen Perfektionismus hält Ertan Özdil aber für gefährlich.
Ein Interview von Maja Hoock


    Fiat 500 als E-Auto im Test: Kleinstwagen mit großem Potenzial
    Fiat 500 als E-Auto im Test
    Kleinstwagen mit großem Potenzial

    Fiat hat einen neuen 500er entwickelt. Der Kleine fährt elektrisch - und zwar richtig gut.
    Ein Test von Peter Ilg

    1. Vierradlenkung Elektrischer GMC Hummer SUV fährt im Krabbengang seitwärts
    2. MG Cyberster MG B Roadster mit Lasergürtel und Union Jack
    3. Elektroauto E-Auto-Prämie übersteigt in 2021 schon Vorjahressumme

      •  /