“既強且柔”的奇異金屬研制成功

科技日報2024年9月9日報道，記者從西安交通大學獲悉，該校前沿科學技術研究院及金屬材料強度國家重點實驗室多學科材料研究中心的一項研究取得了新進展。據介紹，本次研究成功研發出一種可規模生產的奇異金屬，它既能像超高強度鋼一樣“強”，又能像高分子材料一樣“柔順”。研究成果9月4日在線發表于《自然》。

該金屬“既強且柔”的特性能夠在-80℃到+80℃的寬溫域內保持，還能在大應變下仍具有出色的抗疲勞特性。這些優異特性使得該合金有望在變形飛行器、超級機器人、人工器官等未來技術領域得到應用。

西安交通大學博士生徐治志等人基于此前在國際上首次發現應變玻璃的基礎研究成果，通過一種可規模生產的三步熱機械處理工藝，在商用Ti-50.8Ni合金中實現了一種帶有兩種馬氏體“種子”的獨特應變玻璃狀態DS-STG。該狀態的金屬兼具變形強化帶來的超高強度（1.8吉帕）和通過馬氏體“種子”無形核成長帶來的超高柔性（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度和高柔性不可兼得的原理性“瓶頸”，實現了“既強且柔”的罕見特性。

“這一類像超高強度鋼一樣強、又像高分子材料一樣柔順的全新金屬材料的出現，也許會讓變形飛機、機器人的超強人工肌肉等一大批未來技術，不再是遙遠的科幻影視劇。”徐治志說。

（2024年9月9日 王禹涵 科技日報）