阿根廷科學家研發形狀記憶材料 獲里程碑式成果

參考消息網7月20日報道外媒稱，在《終結者2：審判日》和《超人總動員》等電影中，形狀記憶材料以其能恢復原有形狀的可塑性讓觀眾驚嘆不已。在現實世界中，最大限度地理解和控制使材料改變並恢復形狀的原子機制是許多科學家研究的領域。

據阿根廷布宜諾斯艾利斯經濟新聞網7月17日報道，今年5月，在於德國舉行的一個專業會議上，來自阿根廷的兩名物理學家和一名核工程師在與該課題相關的期刊上發表的文章獲獎。

在這篇文章中，三名科學家介紹了研究形狀記憶銅合金的科學史上的一些里程碑式成果，這些成果都通過一種名為「馬氏體相變」的結構變化取得。此外，他們還發布了有助於更好地理解「馬氏體相變」現象的最新研究結果。

「馬氏體相變」是形狀記憶材料的結構變化。

在文章中，三名科學家介紹了他們近期使用計算模型進行多項實驗，以研究溫度等刺激因素的變化對相關材料影響的情況。

作為三人之一的科學家馬科斯·薩德表示，當材料處於較高溫度時，其狀態為奧氏體相；而當材料處於較低溫度時，其狀態為馬氏體相。這種「馬氏體相變」也可以通過施加壓力來實現。

換句話說，用金屬合金製成的處於奧氏體相狀態的材料可以「變形」轉換為馬氏體相狀態，這會暫時改變其形狀，此後經過簡單的加熱處理它會恢復原始的奧氏體結構。

報道稱，一些具有記憶效應的合金還能表現出「偽彈性或超彈性效應」。在這種效應的作用下，材料在承受壓力時會出現變形，而當去掉這股壓力時，變形就會消失。在兒童電影《超人總動員》中，超人一家中的媽媽就穿著具有超彈性這一特性的服裝。

在現實生活中的醫學領域，具有超彈性的智能材料受到高度重視。例如，「支架」這種用於心血管手術的裝置就是由鎳鈦合金製成的。

在文章中，三名科學家強調了不直接參与「馬氏體相變」的「原子擴散」現象如何得以間接影響到形狀記憶效應。

原子擴散指的是原子發生的距離大於原子間距離的運動與位移。

由三名科學家及其合作者進行的研究表明，具有「馬氏體相變」和形狀記憶效應的材料結構在任何情況下都會受到原子擴散現象的影響。這會改變材料的特性，並可能使後續的轉變複雜化。

同時，三名科學家在文章中還公布了與熱擴散對兩種以銅合金為基礎的智能材料的奧氏體相和馬氏體相的影響相關的研究結果。

為此，他們不僅使用了計算模型，還通過實驗室對相關材料原子結構的實驗和觀察獲取數據。

報道稱，在電影繼續藉助運用具有科幻性質的智能材料的人物讓觀眾驚嘆的同時，現實世界中的科學家也在增進對這些材料的了解以便找到新應用方式方面取得進展。（編譯/蘇佳維）

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