幾十年來,，科學(xué)家們一直試圖找到或制造出這樣一種材料,，既能像塑料一樣具有良好的可塑性和較低的加工成本,，又能像鋼一樣具有很好的強度和耐久性。這并非不切實際的幻想,，據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)3月2日報道,，日前美國耶魯大學(xué)的科學(xué)家們已實現(xiàn)了這一目標。
耶魯大學(xué)材料學(xué)家簡·施洛爾斯領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組證明,，由他們制成的一種塊體非晶合金(BMGs)材料能夠像制作玻璃或塑料制品一樣吹膜成型,，且不會犧牲其原有的強度和耐久性。相關(guān)論文已在線發(fā)表在國際材料學(xué)著名期刊《今日材料》雜志上,。
據(jù)介紹,，這種材料由包括鋯、鎳、鈦和銅在內(nèi)的多種金屬構(gòu)成,。其材料成本與高端鋼材大致相同,，但加工成本卻和塑料一樣便宜。吹塑過程在低溫低壓下進行,，此時這種非晶合金會逐漸軟化,，并能像融化的塑料一樣流動，但又不會像普通的金屬一樣出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象,，由此為后續(xù)的吹塑工作帶來了前所未有的便捷,。為了達到并保持理想的精度和溫度，吹塑過程能在真空或液體中進行,。
施洛爾斯說,，目前金屬材料加工中面臨的關(guān)鍵問題就是如何避免不必要的摩擦，而對于這種合金材料來說則完全不存在這個問題,，借助吹塑工藝就可以制造出任意復(fù)雜形狀的物體,，最小可到納米級。到目前為止,，該團隊已經(jīng)用該材料制造出了無縫金屬瓶,、表殼等外形較為簡單的物品和用于微機電系統(tǒng)（MEMS）的微型諧振器以及生物醫(yī)學(xué)植入物等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的設(shè)備。這些材料的加工過程不到一分鐘,，但強度可以達到普通鋼材的兩倍,。
此外，通過吹塑法來加工塊體非晶合金,，該團隊還將傳統(tǒng)金屬加工的三大步驟（成型,、接縫、精加工）合為一步,，從而免去此前繁瑣、費時,、耗能的加工程序,，在時間上新工藝最短只需一分鐘。
“這可能成為金屬加工的一種全新模式,，”施洛爾斯說,，“憑借其獨特的性能，它將有望成為一種極具潛力的新型材料,，就如同當年的合成塑料一樣,，在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域引發(fā)一場革命。”
據(jù)了解,，不久前蘋果公司與擁有該項專利的液體金屬科技公司簽署協(xié)議,，獲準在消費電子領(lǐng)域使用這項技術(shù)。或許在未來的幾年內(nèi)我們就能用上由該材料制成的筆記本電腦和手機,。
（生物谷Bioon.com）
