本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
建筑商和工程师经常必须在强度和柔韧性之间做出选择——他们很少能找到一种同时具备这两种特性的物质。研究人员正试图通过开发“形状记忆合金”来改变这种状况，这种合金既足够坚固以抵抗高水平的应变，又足够柔韧，以便在施加一定量的热量时恢复其原始形状。
日本东北大学的田中雄树和其他研究人员在周五出版的《科学》杂志上报告称，他们发现了一种铁基形状记忆合金，即使在承受的应变水平几乎是目前用于某些蜂窝天线、眼镜架和医疗设备的形状记忆合金的两倍时，也显示出几乎完全的形状变化恢复。研究人员报告称，他们合金的强度与高强度工业合金相当。
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德克萨斯州农工大学机械工程副教授易卜拉欣·卡拉曼和在卡拉曼的结构和活性材料微观结构工程研究小组工作的博士候选人季马认为，当加热时恢复其原始形状的强合金利用了固-固“无扩散”相变。在对东北大学研究的评论（也刊登在周五的《科学》杂志上）中，卡拉曼和马写道，这意味着“原子以有序的方式重新排列它们在晶体中的堆积方式，这个过程改变了材料的宏观形状。”研究人员还指出，田中雄树及其同事创造的“超弹性”合金“几乎使可以在这种合金中诱导的有用形变范围增加了一倍”。
超弹性描述了形状记忆合金所表现出的一种重要特性。当从材料中移除应变（并添加一定量的热量）时，它会恢复其原始形状。
到目前为止，形状记忆合金主要用于植入式医疗设备，例如支架，支架可以在放置在动脉中并被体温加热后扩展到更宽的直径。卡拉曼和马总结说，东北大学开发的铁合金可能允许更小的设备或更大的运动范围。
德克萨斯州农工大学的研究人员（他们没有参与该材料的开发）写道，这种新型合金结合了“高强度和超弹性应变、良好的延展性、高阻尼能力以及机械-磁耦合”。这意味着改进的超弹性合金的其他用途可能包括防爆保护、隔振和降噪。此外，在合金改变形状时测量其应变可能有一天会被用于创建传感器，以指示支架何时失效或桥梁或其他结构何时承受过大的压力。
当然，所有这些潜在应用都取决于研究人员找到一种方法来重复且经济地复制具有一致性能的这种合金。
图片 ©iStockphoto.com/ Dan Moore