自修复金属的概念或许离现实更近了一步——如果真的实现，使用这种金属的桥梁、飞船或机器人也许就能自发地修复自己。最近有科学家首次观察到固体金属可以在没有人为干预的情况下修复自身裂缝，打破了材料科学的基本理论。相关研究发表于《自然》杂志。
美国斯坦福大学的化学工程师鲍哲南（未参与这项研究）表示：“我们从未想过金属能够自我修复裂缝。”因为根据传统的材料学理论，对有裂缝的金属施加应力只会使裂缝扩大。这项研究“肯定会让我们重新思考，应该如何预估金属结构及设备的机械可靠性”。
美国得克萨斯农工大学材料科学家迈克尔·德姆科维奇（Michael Demkowicz，这项研究的共同作者）曾在大约10年前首次提出关于自修复金属的理论。当时他通过计算机模拟发现，金属的小裂缝可以自行闭合，就像焊接一样。德姆科维奇说，金属通常需要高温才能改变形态，所以许多科学家认为当时的模拟存在缺陷。
“我认为它是一个很‘聪明’的模拟模型，但当时对它进行实验检验还比较困难，”美国田纳西大学诺克斯维尔分校的核工程师哈立德·哈塔尔（Khalid Hattar）说。后来，哈塔尔和同事偶然发现了德姆科维奇所提出的理论在现实世界中的证据。那时，他和美国桑迪亚国家实验室的科学家正在研究真空环境中，裂缝如何在纳米级铂片上扩散。
利用一种特殊的电子显微镜，通过以每秒200次的频率反复对金属施加应力，研究人员观察到裂缝在金属表面如蜘蛛网般扩散开来。然后，大约40分钟后，裂缝开始消失——研究人员看到那些裂缝会重新闭合，就像视频倒放一样。哈塔尔回忆道：“我想迈克（Mike，迈克尔的昵称）终究是对的。”
当裂缝尖端在应力的作用下靠得足够近，使得它们各自的原子相结合时，裂缝似乎就会开始自发愈合，即拥有自修复能力。在理想的金属晶体中，内部原子呈规则排列，但在实际的金属晶体中，还存在原子不规则排列的区域。这些区域会在外部拉力的作用下移动，例如自然磨损时作用在材料上的力，由此产生一种压应力，进而促使金属原子重新结合在一起。
桑迪亚国家实验室团队和德姆科维奇用铂和铜复现了上述观察结果，并且计算机模拟结果表明，铝和银也能实现自修复，但研究人员还不知道钢等合金是否具有这种能力。此外，研究团队表示，目前并不清楚自修复材料能否在非真空环境中表现出同样的特征，因为在空气中一条裂缝内的大气颗粒可能会阻止裂缝重新闭合。尽管如此，这项研究发现将促使一些材料科学家重新思考他们对金属的认识。
“在适当的情况下，”德姆科维奇说，“材料可能会表现出我们意料之外的性能。”