美國研究人員開發出一種（zhǒng）新方法，隻需簡單地減小尺寸，即可（kě）使一些脆性材料的韌性（xìng）變得更為強勁。此項科研成（chéng）果刊登在2月（yuè）7日《自然?材料學》雜誌的網絡版上。

　　加州理工學院材料科學與力學係博士後（hòu）研究員張東嬋（音譯）及副（fù）教授茱莉亞?格裏爾（ěr）主持（chí）的該項研究，最終或將導致研發出超強度輕（qīng）型耐損傷（shāng）新材料。這些新材料將可（kě）用於輕型航天器的結構應用，以延長其（qí）在極端條件下的工（gōng）作壽命，或可用於海軍艦船以抗擊腐蝕（shí）和磨損。

　　結構材料（liào）一直不（bú）得不依賴於其加工（gōng）條件（jiàn），從而成為（wéi）其特性的“奴隸”。譬如，陶瓷具有很大的強度，是結構性應用的理想材料。但（dàn）其（qí）又重又脆，容易在應用中產（chǎn）生問題，也不適於支（zhī）撐重物（wù）。

　　另（lìng）一方麵，金屬和合金則具有（yǒu）延展性，其雖不易碎（suì），但又缺（quē）乏陶瓷的強度。因此，材料科學（xué）家開發出一種（zhǒng）名為玻璃金屬合金的奇異材料，其無定形且缺乏傳統金屬的晶體結（jié）構。這些（xiē）材料也被稱為金屬玻璃，是由鋯、鈦、銅和（hé）鎳等金屬（shǔ）元素隨機組織（zhī）形成的。其較輕的質量（liàng）是將其納入新型設備的一大（dà）優勢，而其（qí）強度又可（kě）與陶（táo）瓷媲美。不過，其隨（suí）機結構又使（shǐ）金屬玻璃變得很脆，無（wú）法承受拉伸載荷（hé）。

　　而張東嬋等開發（fā）出的新技術可克服以上障礙，方法就是將金屬玻璃製作得非常之小。他們設計的工藝流（liú）程可製作（zuò）出直徑僅為100納米的富鋯金屬玻璃（lí）柱。在此尺（chǐ）寸上，金屬玻璃變得不（bú）再隻是強（qiáng）勁，而且還更為堅韌，這意味著在不（bú）斷裂的情況（kuàng）下（xià）就能對其做一定（dìng）的拉伸。強度加（jiā）韌性代表了其在結構應用中的一種完（wán）美組合。

　　將納米柱合成納米陣列（liè）也許就能形成（chéng）較大分層結構的基本模塊，同（tóng）時又有較小物體的強度和韌性，但到目前為止，這種新材料尚未得到直接應用。不過，該項工作已（yǐ）令人信服地證明了“尺寸”可被成功地用作設計（jì）參數。

　　研究人員表示，材料科學的研究正在進入一個新紀元。結構性材料的創建，不僅（jǐn）可通過利用像陶（táo）瓷（cí）和金屬這樣的整體結構，也可經由將“架構”特性引入其中來獲得。研（yán）究人員正在利用納（nà）米尺寸的微細金屬（shǔ）玻璃盤及具有超細紋理的延性金屬來製造“磚-水泥”架構，從而製造出具有更大強度和韌性的工程複合材料。