鎳鈦合金“變身”為超堅固彈性材料有望打造可變形機翼

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日本國立材料科學研究所研究人員開發(fā)出一種新工藝，讓鎳鈦合金“變身”為一種超堅固彈性材料。這種材料的堅固程度與鋼相當，延展性卻是鋼的20倍，有望用于制造可變形機翼。相關論文發(fā)表于新一期《自然》雜志。

想象一下，一架飛機在空中遨游，機翼能隨著飛行速度的變化調整長度，以便更充分地利用空氣動力。為實現(xiàn)這一夢想，工程師們一直在尋找一種既柔韌又堅硬，且能耐受飛行中各種嚴苛環(huán)境的材料。

鎳鈦合金具有多種特殊性能，其延展性優(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，就能恢復到原來的“模樣”。盡管此前科學家已研制出一些具有較強彈性和堅固性的鎳鈦合金，但這些材料只在特定溫度下才能展現(xiàn)出這些性能，限制了其應用范圍。

最新研究開發(fā)出一種三步法新工藝：首先，使樣品嚴重變形，讓其伸長50%；然后，短暫加熱至300℃；最后，讓其再伸長12%。結果顯示，得到的新材料能耐受18000倍大氣壓力，強度與鋼相當，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，新材料不僅是金屬，也是一種玻璃。雖然玻璃通常很脆，但這種新型玻璃內部分子的獨特排列形式使其既能變形，又不會在壓力下斷裂。