科学探索|研究人员在某种类型的陶瓷中发现一种以前未知的自我修复机制研究人员在某种类型的陶瓷中

据外媒New Atlas报道，陶瓷材料具有耐高温、隔热的性能，可以很好地承受热量，但它们是出了名的脆弱。现在，得克萨斯农工大学的研究人员在某种类型的陶瓷中发现了一种以前未知的自我修复机制，这种机制在室温下就能发挥作用。

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当被置于机械应力之下时，陶瓷容易开裂，这可能很快导致材料破碎而完全失效。一些陶瓷已经被制成可以自我修复这些裂缝，但它通常需要在非常高的温度下发生化学反应。
在新研究中，研究人员发现，一种特殊类型的陶瓷--碳化铬铝，可以减缓裂纹的传播，甚至可以治愈它们，所有这些都是在室温下进行的。这将使它们在现实世界的应用中更加有用。
这些陶瓷被称为MAX相，它们是由交替的材料层组成的。这种结构使它们具有愈合能力，其背后的机制也在地质学中发挥作用。当裂缝开始时，在不同的层之间会形成称为“扭结带”的缺陷。在压力作用下，“扭结带”中的晶体会旋转，这有助于阻止裂缝进一步扩散。更妙的是，这些旋转的晶体还能主动愈合裂缝，因此一旦材料上的力被解除，它们就几乎无法被察觉。
“真正令人兴奋的是，这种扭结或自我修复机制可以一次又一次地发生，关闭新形成的裂缝，从而推迟材料的失效，”该研究的主要作者Hemant Rathod说。
研究人员表示，这种自我修复的陶瓷可能对修复在高压力情况下的材料中形成的裂缝特别有用，例如喷气发动机、高超音速飞行器和核反应堆。而且这种效果可能不仅限于MAX相，还可能适用于其他具有类似分层结构的材料。
该研究发表在《科学进展》杂志上。
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