科學家已制造出一種革命性的超強納米材料。它可用於從牙桃園矯正齒矯正器和醫學植入物到電纜、太陽能電池板和手機等各種裝置。

北京時間7月6日消息，，科學家已制造出一種革命性的超強納米材料。它可用於從牙齒矯正器和醫學植入物到電纜、太陽能電池板和手機等各種裝置。《科學》雜志刊登了他們的研究成果。這些研究人員戰勝一個名為“死亡之谷”、30多年來令科學家倍受挫折的納米設計挑戰。

顧名思義，納米線是一種厚度在納米範圍的材料。它們比現有材料硬10倍，還極具彈性，致使它們桃園植牙可適應各種形狀同時恢復原狀。但單根納米線太小，目前還不能用於較大材料中。科學家設法開發所謂的“疏松材料”，這種材料具有納米線的非凡機械性能。但它們在結構用途中和基質材料結合使用時難以保持納米線的彈性和強度。這是因為納米線比用於疏松材料的基質更硬更具彈性。

研究人員用嵌入鎳鈦形狀記憶合金基質的鈮納米線開發出一種復合材料，解決這個問題。中國北京石油大學的郝世傑(Shijie Hao音譯)是這項研究。參與這項研究的科學家之一、西澳大利亞大學教授劉一農(Yinong Liu音譯)說：“找到一種可替代超強納米線的基質是個關鍵。我們嘗試過所有類型的基質材料，但它們都不行。然後我們使用鎳鈦形狀記憶合金，結果出現戲劇性變化。30年來，科學家一直夢想著用納米線增強一種基質，然後制造出一種超強材料。但納米線和基質材料間的接觸面總是出現問題，因為基質不能分擔負荷，最後剝離脫落。”

和其他在壓力下經歷晶體結構損傷的金屬不同的是，鎳鈦形狀記憶合金經歷一個名為“馬氏體轉變”的過程，致使晶格結構在出現殘缺後重新進行排列。劉一農說：“通過這種嵌入基質的新納米線，將制造出可用於電纜、絲帶和管子的超強結構材料。它們的彈性人工植牙應變比普通電線高60%，這在以前是前所未聞的。”

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