重大突破！我國科學家成功提升金屬材料在長期使用中的抗疲勞能力

金屬材料在長期使用過程中產生的疲勞失效是威脅重大工程安全的隱形殺手。經過多年攻關，我國科學家日前破解了這一難題，成功讓金屬材料在保持高強度、高塑性的同時，還大幅提升了抗疲勞能力。這一成果北京時間4日凌晨在國際學術期刊《科學》發表。新型金屬材料，能給我們的生產生活帶來哪些改變？

在金屬材料的世界里，有一個“不可能三角”，就是說強度、塑性和穩定性，這三種特性往往難以兼得。但是中國科學院金屬研究所的一項最新突破就打破了這一規律。

在航空航天、跨海大橋等國之重器的運行中，金屬材料長期使用中的疲勞失效是急需解決的隱形殺手。簡單來說，就是金屬在長期受到同一種外力的情況下，會慢慢變形、出現裂紋，最后可能會突然斷裂，這叫“棘輪損傷”。這種損傷就像是金屬得了慢性病，隱蔽又可怕。為了破解這一難題，科學家們提出了一種全新的結構設計思路，就像“擰麻花”一樣，在金屬材料內植入了亞微米尺度的三維“防撞墻”。

中國科學院金屬所研究員 盧磊：經過了上千萬次拉壓變形之后，它自己會在內部產生更多的小的“骨架”，這個“骨架”可以小到幾個納米，兩到三個納米，然后密密麻麻的，這些“骨架”在變形的時候既可以來吸收你的變形的功，又可以來阻礙你的這種變形的外力。正常情況下循環到一定程度這個金屬就斷了，但是它的壽命比傳統的金屬要提高好幾個數量級。

科學家們帶來的全新突破，讓金屬材料的“不可能三角”變成可能，也為極端環境下國之重器的長期穩定運行提供了重要支撐。我們期待，隨著研究的深入，將來我們或許真能看到永不折斷的登山索、百萬公里無大修的飛機引擎，以及能抵御千年風浪的海底隧道。