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科学探索

西安交通大学研究团队近日成功研发出一种具有“既强且柔”特性的奇异金属,这一突破性的成果有望在变形飞行器、超级机器人、人工器官等领域发挥重要作用。

突破传统瓶颈

长期以来,高柔性和高强度一直是材料科学中难以兼得的特性。然而,西安交通大学研究团队通过不懈努力,成功研发出一种可规模生产的奇异金属,实现了高柔性和高强度的完美结合。这种金属的特性在-80℃到 +80℃的宽温域内都能保持稳定,且在大应变下仍具有出色的抗疲劳特性。

独特的三步热机械处理工艺

研究团队基于此前在国际上首次发现的应变玻璃的基础研究成果,采用一种独特的三步热机械处理工艺,在商用 Ti-50.8Ni 合金中实现了带有两种马氏体“种子”的应变玻璃状态 DS-STG。这种状态的合金既具有变形强化带来的超高强度(1.8 GPa),又具备通过马氏体“种子”无形核成长带来的超高柔性(10.5 GPa 的超低弹性模量)和超大可逆形变(8%)。

广阔的应用前景

这一创新成果的发表,引起了广泛关注。DS-STG 金属的独特性能使其在变形飞行器、超级机器人、人工器官等未来技术领域具有巨大的应用潜力。以下是几个可能的应用场景:

  1. 变形飞行器:利用 DS-STG 金属的柔性和高强度,可以制造出能够适应复杂环境的变形飞行器,提高其生存能力和作战效能。
  2. 超级机器人:DS-STG 金属的优异性能使得机器人可以更好地适应各种复杂任务,如救援、探测等。
  3. 人工器官:在生物医学领域,DS-STG 金属的柔性和高强度特性有望用于制造更符合人体生理需求的人工器官,为患者带来更好的治疗效果。

成果发表于《自然》

这一突破性的研究成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》。相关论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07900-4

结语

西安交通大学研究团队的这一成果,不仅为材料科学领域带来了新的突破,也为我国在变形飞行器、超级机器人、人工器官等领域的创新发展提供了强有力的支撑。未来,这一成果有望进一步推动相关领域的技术进步,为人类社会带来更多福祉。


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