飞机和桥梁的使用寿命有望大幅度提高！中国研究人员突破了金属“不可能三角”

您知道吗？金属还会得“慢性病”！

航空发动机叶片每秒承受数万次高温冲击，跨海大桥缆索日复一日地承受着数百万吨的重量。事实上，这些“国家重型设备”的金属部件正在默默忍受着一种叫做“棘轮损坏”的折磨。就像人长期疲劳会导致疲劳变成疾病一样，金属反复受力后，内部会悄悄造成不可逆的损坏，最终可能导致毁灭性断裂。

为解决金属材料不稳定的难题，我国科研人员想出了妙招：给金属“织”一个亚微米尺寸的三维“防撞墙”！

4月2日，在中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心实验室，研究人员计划将加工好的金属材料样品放入扫描电镜中，以观察结构变化。我们的记者邹晓菁拍摄了光明的照片

4月4日凌晨，中国科学院金属研究所卢磊团队在《科学》杂志上发表了这一突破性成果。他们模仿“拧麻花”的原理，通过特殊技术在304奥氏体不锈钢内部构建了独特的“梯度序列错胞结构”。简单来说，就是无数的“防撞墙”在金属里造出来！

这种“防撞墙”有多厉害？

✅ 像弹簧一样吸收外力能量。

✅ 当遇到强烈的冲击时，会“自我升级”，形成更加精细的防护网

✅ 使材料强度提高2.6倍

✅ 使金属材料的抗疲劳性能提高数万倍！

4月2日，在中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心实验室，研究人员正准备将金属样品放入加工设备中。本报记者邹晓菁拍摄光明照片

一直以来，金属界都有一个“不可能三角”：在使用过程中，强度、塑性和稳定性。这三个特征往往难以兼顾。而且这个卢磊团队的研究成果让这种不可能成为可能！卢磊生动地解释说:“我们相当于在金属材料上安装了一个会自我强化的‘纳米减震器’。“而且整个强化过程都是匀称的，不会因为局部变形而损坏。与原料相比，加工后的金属材料在外观上几乎没有区别。”

4月2日，卢磊研究员在中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心实验室展示加工前后的金属材料样品。表面上没有区别，内部结构也发生了变化。本报记者邹晓菁拍摄了光明照片

这一成果也为航天工程和重大基础设施的工程安全提供了全新的解决方案。这意味着我们的飞机发动机可以更耐用，跨海大桥可以更安全，航天器的使用寿命会更长。

“在各种工程合金产品中，这一成果具有广泛应用的潜力，有望为航天工程等极端环境下关键部件的长寿命和高可靠性提供重要保障。”卢磊展望道。

(光明日报全媒体记者邹晓菁、刘勇)

您还希望哪些物品使用这种“防撞”技术？

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