科技日報記者 劉霞
由日本東北大學科學家領銜的國際團隊研制出一種鈦鋁基超彈性合金。這種新材料不僅重量輕，強度出眾，而且能在零下269攝氏度到127攝氏度這一很寬的溫度范圍內工作。相關論文發(fā)表于最新一期《自然》雜志。
超彈性材料是指能在應力作用下產生超大可恢復應變的特種功能材料，可廣泛應用于登月工程和深海探測等領域。然而，目前市面上的大多數超彈性材料只能在特定溫度范圍內“施展身手”。新型鈦鋁基超彈性合金克服了這一局限性。它是第一種能在如此極端的溫度范圍內仍保持超彈性，同時兼具輕質和堅固特性的合金，為眾多以前難以實現(xiàn)的應用帶來了曙光。
團隊此次運用了先進的合金設計理念以及精確的微觀結構控制等先進技術。通過使用表示物質在不同熱力學條件下各相之間平衡關系的圖形工具——相圖，他們精準確定了合金的成分及其比例。同時，他們還優(yōu)化了加工和熱處理方法，以確保材料所需的性能。
最新研究不僅為超彈性合金材料樹立了新標桿，還為合金材料設計引入了全新的理念和方法，有望激發(fā)材料科學的更多創(chuàng)新和突破。例如，它可以為月球車打造超彈性輪胎，以應對月球表面的極端溫度波動。
此外，這種合金還可用于制造需要柔韌性和靈活性的設備，如支架等醫(yī)療器械等。鑒于這種新合金能在極低溫度下工作，它也有望在氫能經濟等多個領域“大顯身手”。
