納米材料有什么樣的形變機制?高壓先進科研中心(上海)陳斌研究員及其合作團隊研究發現，材料顆粒越細微，轉動越活躍。《美國科學院院報》近日刊發了這一最新研究成果。
陳斌及其團隊引入地球物理領域的實驗方法，成功探測到了超細納米晶體的塑性形變，進而發現材料顆粒越細微，轉動越活躍。這一發現對于研究結構材料的強度和壽命以及探索礦物在地球內部的形成機制具有重要意義。
據介紹，近年來，常規體材料(顆粒直徑大于1微米)的塑性形變機制已被充分了解，但由于缺乏有效的實驗探測手段，納米材料的形變機制還是一個未知數。陳斌長期致力于納米科學研究，他和團隊最先在微小如3納米的鎳粉中探測到了被認為不存在的位錯形變機制，相關成果發表在2012年12月14日的《科學》雜志上。此次最新科研成果發現，相同粒徑鉑粉的組織結構強度隨混合鎳顆粒尺寸(從500納米小至3 納米)的減小而迅速且有規律地下降。
“這個驚奇的發現表明，超細納米晶體轉動更為活躍。這為探索僅有幾納米微尺度上的材料變形機理提供了一種新的手段。”陳斌說。
納米材料具有諸多卓越性質，適合作為渦輪發動機部件涂層材料、電子元器件或太空裝置光學觀察窗口材料等。納米材料的塑性形變對力學、熱學、光學研究具有重要影響，對其機理的深入探索，可望進一步促進相關科研和工業應用開發。
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