“既強(qiáng)且柔”的奇異金屬研制成功

科技日?qǐng)?bào)2024年9月9日?qǐng)?bào)道，記者從西安交通大學(xué)獲悉，該校前沿科學(xué)技術(shù)研究院及金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室多學(xué)科材料研究中心的一項(xiàng)研究取得了新進(jìn)展。據(jù)介紹，本次研究成功研發(fā)出一種可規(guī)模生產(chǎn)的奇異金屬，它既能像超高強(qiáng)度鋼一樣“強(qiáng)”，又能像高分子材料一樣“柔順”。研究成果9月4日在線發(fā)表于《自然》。

該金屬“既強(qiáng)且柔”的特性能夠在-80℃到+80℃的寬溫域內(nèi)保持，還能在大應(yīng)變下仍具有出色的抗疲勞特性。這些優(yōu)異特性使得該合金有望在變形飛行器、超級(jí)機(jī)器人、人工器官等未來(lái)技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

西安交通大學(xué)博士生徐治志等人基于此前在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)應(yīng)變玻璃的基礎(chǔ)研究成果，通過(guò)一種可規(guī)模生產(chǎn)的三步熱機(jī)械處理工藝，在商用Ti-50.8Ni合金中實(shí)現(xiàn)了一種帶有兩種馬氏體“種子”的獨(dú)特應(yīng)變玻璃狀態(tài)DS-STG。該狀態(tài)的金屬兼具變形強(qiáng)化帶來(lái)的超高強(qiáng)度（1.8吉帕）和通過(guò)馬氏體“種子”無(wú)形核成長(zhǎng)帶來(lái)的超高柔性（10.5吉帕的超低彈性模量）和超大可逆形變（8%）。因此，該金屬成功突破了高強(qiáng)度和高柔性不可兼得的原理性“瓶頸”，實(shí)現(xiàn)了“既強(qiáng)且柔”的罕見特性。

“這一類像超高強(qiáng)度鋼一樣強(qiáng)、又像高分子材料一樣柔順的全新金屬材料的出現(xiàn)，也許會(huì)讓變形飛機(jī)、機(jī)器人的超強(qiáng)人工肌肉等一大批未來(lái)技術(shù)，不再是遙遠(yuǎn)的科幻影視劇。”徐治志說(shuō)。

（2024年9月9日 王禹涵 科技日?qǐng)?bào)）