“既强且柔”的奇特金属，让变形飞机、机器人的超强人工肌肉成为可能！

作者 李传福 史湘绮

在现代科技的飞速开展中，咱们对资料的功能要求越来越高。特别是在航空航天、机器人技能以及人工器官等范畴，对资料的强度和柔耐性都提出了严苛的要求。近来，西安交通大学前沿院及金属资料强度国家重点实验室的科研团队在《天然》杂志上宣布了一项突破性研讨成果，他们成功研制出了一种新式金属合金，这种合金不只具有超高强度，还具有相似高分子资料的超高柔耐性，为未来技能的开展打开了新的可能性。

这种新式合金是带有两种马氏体“种子”的共同应变玻璃状况合金（DS-STG），它是依据Ti-50.8Ni合金，经过一种立异的三步热机械处理工艺制备而成。这种合金的面世，打破了长期以来金属资料在强度和柔耐性之间不行兼得的传统观念。在传统的资料科学中，高强度往往意味着低柔耐性，由于高强度需求强的原子键，而这又会约束资料的变形才能。但是，DS-STG合金的呈现，却完成了在坚持超高强度的一起，还具有超低的弹性模量，这使得它在-80℃到+80℃的宽温域内都能展示出相似橡胶的柔耐性。

这种“既强且柔”的特性，使得DS-STG合金在变形飞翔器、超级机器人、人工器官等未来技能范畴具有巨大的使用潜力。例如，在航空航天范畴，这种合金可以用于制作可以依据飞翔条件改动而改动形状的飞机机翼，然后进步飞机的功能和燃油功率。在机器人技能范畴，DS-STG合金可以用于制作超强人工肌肉，使机器人的动作愈加灵敏和准确。此外，这种合金在医疗范畴也有望发挥重要效果，比方用于制作愈加灵敏和经用的人工关节。

DS-STG合金的研制成功，得益于科研团队对应变玻璃的深入研讨。应变玻璃是一种特别的非晶态合金，它在微观结构上呈现出无序摆放，但在微观上却能展示出必定的弹性和塑性。科研团队经过准确操控热处理进程，使得合金中形成了具有特定取向的两种马氏体晶种，这些晶种在应力效果下可以无障碍地转变为其他相态，然后完成了超低弹性模量和超大可恢复应变。

此外，DS-STG合金还展示出了优异的抗疲惫功能。在进行了超越500万次的循环加载测验后，合金依然没有呈现疲惫损坏的痕迹。这一特性关于需求长期、高频率运作的航空航天部件和机器人关节来说至关重要。

跟着这种新式合金的进一步研讨和使用，咱们有理由信任，变形飞机、超级机器人和人工器官等从前只存在于科幻小说中的概念，将会逐步成为实际。这不只是科技进步的表现，更是人类才智的结晶。