据外媒《伊朗日报》4月5日报道，美国麻省理工材料的科学家们通过研究骨头的微型结构，模仿骨头开发出一种新钢材。即便受到反复应力，它也比传统钢材坚持更久，不会开裂，可以用来建造桥梁和摩天大楼。相关研究论文已经发表于3月份的《科学》杂志上。

  普通钢铁有一个弱点，就是内部容易产生微观裂缝，钢材整体有断裂倾向。例如，一座桥在日常交通高峰期时，会遭遇多部车辆循环碾压的应力，因此内部会产生不明显的裂缝，但不会被立即察觉，而是逐渐扩大，直到钢材崩坏才被发现。只要制造钢材的方式不变，这种金属疲劳会一直存在，为建筑安全带来极大隐患。

  相比之下，骨头则不同，有相同承重的骨头只有钢铁重量的1/4到1/5。研究表明，虽然骨头的主要成分是脆弱的矿物质，但它的内部纤维尺寸微小，且结构呈垂直排列，内部能形成较大气缸，抗裂性更强。麻省理工的冶金学家塔桑引导研究团队，模仿骨头的结构，开发出新型钢铁，能够避免金属疲劳。

  塔桑的研究结果证明，有铁素体-渗碳体珠光体钢结构和马氏体-奥氏体相变诱导弹性钢结构两种，比较接近骨头的天然结构。其中，前者能够让裂缝停止于发生层上，而后者却能通过晶体在不同稳态下的变换，吸收裂缝扩散的能量，甚至使其复原。在这两种结构中，裂缝都无法沿直线生长，随着接触面积越大，与周围材料的摩擦越大，从而无法扩张。

  研究人员综合两种结构的优势，采用轻薄不同、结构交错的纳米晶体来制造新钢材，其内部层状结构仅有100至300纳米宽。这种钢材只有少部分会出现结构不稳定、受压变形的情况，抗裂性比用于制造汽车外壳的钢材还好。普通汽车钢材的疲劳寿命为10至100千周，而新钢材的疲劳寿命可达10000千周。研究者指出，这种新钢材在投入使用之前需要更多测试，而由此建立起的测试原则也同样适用于其他混合成分制成的金属。

更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态，我们网站会不断更新。希望大家一直关注中国腐蚀与防护网http://www.ecorr.org

责任编辑：王元

《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事

投稿联系：编辑部

电话：010-62313558-806

邮箱：fsfhzy666@163.com

 
中国腐蚀与防护网官方 QQ群：140808414