日前，針對航空航天、精密儀器等領域對于材料減震、吸能等方面的性能需求，中科院金屬研究所（以下簡稱金屬所）與美國加州大學伯克利分校、中國工程物理研究院開展合作，借鑒天然生物材料三維互穿微觀結構的理念，將鎂熔融浸滲至增材制造的鎳鈦合金骨架，構筑成輕質、高強、高阻尼、高吸能鎂—鎳鈦仿生復合材料。相關研究成果近日發(fā)表于《科學進展》。
　　金屬所研究員劉增乾表示，科研團隊對自然界“結構—性能關系”的理解，為設計綜合性能優(yōu)異的新材料提供了獨到的思路。
　　據(jù)悉，與人造材料相比，天然生物材料的宏觀力學性能通常顯著優(yōu)于其基本結構單元的簡單加和，本源在于其復雜、多尺度的自組裝結構。
　　除了高比強度、比剛度以及優(yōu)異的導熱與電磁屏蔽等性能，鎂的阻尼性能顯著優(yōu)于大多數(shù)工程金屬材料，甚至可比肩一些常用的高分子材料，但其強度與耐熱性明顯高于高分子材料，因此在減震、吸能、降噪等方面突顯優(yōu)勢。
　　“鎂及其合金的強度、剛度、塑性和斷裂韌性仍低于鋼鐵和鋁合金，且抗高溫蠕變能力差，制約了其廣泛應用?！眲⒃銮f，科研團隊利用微觀三維互穿仿生結構研制出新型仿生復合材料，不僅實現(xiàn)了鎳鈦增強相與鎂基體在性能優(yōu)勢上的互補與結合，而且賦予材料形狀記憶與自修復功能。
　　新型仿生復合材料通過多重機制分別提高強度和阻尼性能，突破了兩者之間的相互制約關系，實現(xiàn)了鎂合金的強度、阻尼和能量吸收效率等多種性能的良好結合，綜合性能優(yōu)于目前已知的工程材料，有望成為精密儀器、航空航天等領域需求的新型阻尼減震材料。
　　相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.aba5581
　?。ㄔd于《中國科學報》 2020-05-14 第1版 要聞)