镍钛合金“变身”为超坚固弹性材料
发布时间: 2024-09-12 13:08:43
日本国立材料科学研究所研究人员开发出一种新工艺，让镍钛合金“变身”为一种超坚固弹性材料。这种材料的坚固程度与钢相当，延展性却是钢的20倍，有望用于制造可变形机翼。相关论文发表于新一期《自然》杂志。
想象一下，一架飞机在空中遨游，机翼能随着飞行速度的变化调整长度，以便更充分地利用空气动力。为实现这一梦想，工程师们一直在寻找一种既柔韧又坚硬，且能耐受飞行中各种严苛环境的材料。
镍钛合金具有多种特殊性能，其延展性优于其他金属，且能“记住”此前形状。该合金变形后只需将其加热，就能恢复到原来的“模样”。尽管此前科学家已研制出一些具有较强弹性和坚固性的镍钛合金，但这些材料只在特定温度下才能展现出这些性能，限制了其应用范围。
最新研究开发出一种三步法新工艺：首先，使样品严重变形，让其伸长50%；然后，短暂加热至300℃；最后，让其再伸长12%。结果显示，得到的新材料能耐受18000倍大气压力，强度与钢相当，而弹性比钢高约20倍。此外，新材料保持性能的温度范围在-80℃—80℃。
研究人员说，新材料不仅是金属，也是一种玻璃。虽然玻璃通常很脆，但这种新型玻璃内部分子的独特排列形式使其既能变形，又不会在压力下断裂。
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