發(fā)展新型輕質(zhì)高強(qiáng)度材料是航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域的共同迫切需求。中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心金海軍研究員團(tuán)隊(duì)通過將直徑百納米以下的孔洞彌散分布在材料中，實(shí)現(xiàn)了在不損失甚至提高塑性的同時(shí)，降低材料密度，大幅提升材料強(qiáng)度。這一成果8月9日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。

在一般情況下，孔洞的存在會(huì)導(dǎo)致材料的強(qiáng)度、塑韌性、疲勞性能等力學(xué)性能急劇降低。因此，在鑄造、粉末冶金、3D打印等材料制備加工過程中，孔洞一般被視為嚴(yán)重材料缺陷而需嚴(yán)格控制并極力消除。

但金海軍研究員團(tuán)隊(duì)通過長期研究提出，如果細(xì)化至百納米以下并彌散分布于材料中，孔洞將從有害材料缺陷轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸娴摹皬?qiáng)化相”。在微拉伸實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，引入納米孔后的新材料在屈服強(qiáng)度可提升50~100%，這意味著新材料具有更高的承載能力。這一強(qiáng)化方式不僅有助于材料輕量化和回收再利用，且可最大限度保留本體材料導(dǎo)熱導(dǎo)電等優(yōu)異物理性能，未來有望在航空航天、汽車等多個(gè)領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。