北京時間6月9日消息，據國外媒體報導，科學家研發了一種重複彎曲1000萬次後，仍能恢復到原有形狀的新合金。新合金由鎳、鈦和銅組成，它打破了之前記憶合金的重複轉換記錄。它的柔韌性非常好，有許多潛在用途，比如人工心臟瓣膜、飛機部件或新一代固態冰箱。關於新合金的研究已經發表在《科學》雜誌上。雖然在新合金出現之前，記憶合金已經用於外科手術等領域。
比如血管支架植入人體前會被壓扁，植入人體後將其恢復到設計形狀以支撐血管。但是，這些記憶合金從來沒有完全達到預期效果，它們並沒有成為「高周疲勞」應用。
新合金的主要研究人員，美國馬裡蘭大學教授Manfred Wuttig告訴BBC：「類似微創手術使用的形狀記憶合金，一般記憶合金可以一次或者多次恢復，但恢復次數很有限。這次發現的新材料極不尋常，可以稱作一次飛躍。」
Wuttig教授與德國基爾(Kiel)大學的同事共同研發出了新合金。晶體結構是新合金獲得傑出特性的關鍵，新合金中鎳、鈦和銅原子的排列方式使它們可以在兩種不同排列結構間不斷轉換。這種轉換被稱為「相變」，是合金恢復彎曲前形狀的原因。「相變」既可以在溫度變化時發生，也可以在拉力釋放時發生。
科學家在論文特別指出：鈦和銅形成的Ti2Cu簡化了轉換過程。Wuttig教授說：「這種特殊沉澱物完全兼容兩種不同晶體結構，所以它在一定程度上保證了合金可以從晶體結構A完全轉換到B，再轉換回A。」
團隊製造的小塊合金面積只有1平方釐米，不到1毫米厚。分別在熱力條件和壓力條件下完成了1000萬次的周期測試。壓力測試並不困難，只需購買或建造小型應力-應變的機器就可以實現自動化測試。熱力測試則困難很多，科學家使用了一個專門的爐膛設備來快速完成樣品的1000萬次加熱和冷卻。每種測試都會花費很多時間。
科學家使用強大的顯微鏡和x射線檢查合金晶體結構的變化。Wuttig教授解釋道：「我們在同步加速器中做實驗，x射線會告訴我們具體的晶體結構。」
明尼蘇達大學的理察·詹姆斯教授在撰寫的評論文章中，用「突破性」來形容1000萬次反覆轉換的成就。詹姆斯教授參與了之前一種記憶合金的研發，這種記憶合金只可以反覆轉換大約16000次。
研究也得到了牛津大學材料專家約翰·胡貝爾教授的讚揚：「這是一個重要發現。一般的形狀記憶合金在反覆轉換很少次後就會出現相當明顯的性能衰減。一千萬次是循環材料的下限要求，新合金真正達到了高周疲勞，在相當多的領域都有潛在應用價值。」胡貝爾教授認為新合金可用於飛機的襟翼或者「控制面」，也可用於太空飛船太陽能電池板的展開以及人工心臟瓣膜。
Wuttig教授和他的同事則對製冷特別感興趣。Wuttig教授解釋道：「冰箱的壓縮機通過「相變」來壓縮和膨脹液體，而合金破紀錄的「耐力」使它有可能替代液體。」
小塊合金經歷了1000萬次的反覆恢復。
材料被切成薄的狗骨頭形狀，以進行壓力測試。
小塊新合金面積為1平方釐米，很薄。