Самолечение: Керамика сможет восстанавливаться

За основу они взяли материал, состоящий из оксида циркония, стабилизированного включениями оксида иттрия. Дело в том, что такой материал сам по себе включает мельчайшие дефекты структуры из-за того, что электрический заряд атомов иттрия меньше, чем у циркония. И чтобы восполнить возникающий из-за этого дисбаланс, связанный с цирконием кислород смещается к иттрию, создавая вакантные места, которые тоже весьма «привлекательны» для кислорода. В итоге атомы кислорода то и дело скачут то туда, то обратно. «Это как класс непоседливых младших школьников, — говорит Деванатан, — как только учитель отворачивается, они сразу вскакивают со своих мест».

Затем ученые симулировали процесс взаимодействия отдельного атома с альфа-частицей радиоактивного излучения. При столкновении с атомным ядром такие разогнанные частицы передают ему часть своей энергии, заставляя ядро «скакать», разрушая окружающую структуру. Наконец, они перешли к симуляции всего процесса для группы из миллионов атомов — и вот тут-то им и понадобились силы нескольких суперкомпьютеров. Выяснилось, что именно «непоседливость» атомов кислорода и создает своего рода «эффект самовосстановления»: на место выбитых со своих позиций атомов тут же находятся заместители. Для сравнения они провели симуляцию радиационного воздействия на обычную циркониевую пластинку, и показали, что ее структурная целостность нарушается гораздо быстрей.

По информации Roland Piquepaille′s Technology Trends