日本國(guó)立材料科學(xué)研究所研究人員開(kāi)發(fā)出一種新工藝，讓鎳鈦合金 “變身” 為一種超堅(jiān)固彈性材料。 這種材料的堅(jiān)固程度與鋼相當(dāng)， 延展性卻是鋼 的 20 倍，有望用于制造可變形機(jī)翼。相關(guān)論文發(fā) 表于新一期 《自然》 雜志。
想象一下，一架飛機(jī)在空中遨游，機(jī)翼能隨著飛行速度的變化調(diào)整長(zhǎng)度，以便更充分地利用空氣動(dòng)力。為實(shí)現(xiàn)這一夢(mèng)想，工程師們一直在尋找一種既柔韌又堅(jiān)硬，且能耐受飛行中各種嚴(yán)苛環(huán)境的材料。
鎳鈦合金具有多種特殊性能，其延展性?xún)?yōu)于其他金屬， 且能“記住”此前形狀。該合金變形后只 需將其加熱， 就能恢復(fù)到原來(lái)的“模樣”。盡管此前科學(xué)家已研制出一些具有較強(qiáng)彈性和堅(jiān)固性的鎳鈦合金，但這些材料只在特定溫度下才能展現(xiàn)出這些性能， 限制了其應(yīng)用范圍。
最新研究開(kāi)發(fā)出一種三步法新工藝：首先，使樣品嚴(yán)重變形，讓其伸長(zhǎng) 50%；然后， 短暫加熱 至 300 ℃；最后， 讓其再伸長(zhǎng) 12%。結(jié)果顯示，得到的新材料能耐受18 000 倍大氣壓力， 強(qiáng)度與鋼相當(dāng)， 而彈性比鋼高約 20 倍。此外，新材料保持性能的溫度范圍在-80~80 ℃。
研究人員說(shuō)， 新材料不僅是金屬，也是一種玻 璃。雖然玻璃通常很脆， 但這種新型玻璃內(nèi)部分 子的獨(dú)特排列形式使其既能變形， 又不會(huì)在壓力下斷裂。