8 月 9 日消息，中國科學院研究團隊以金為模型材料研究發現，添加彌散納米孔可在不損失、甚至提高塑性的同時，降低材料密度并大幅提升其強度，相關研究成果發表在《科學》（Science）上。

▲納米孔彌散強化金（NVD Au）：（a）樣品實物圖；（b）典型掃描電鏡照片；（c）透射電鏡照片；（d）三維重構圖顯示納米孔的空間分布

團隊通過脫合金腐蝕法制備出結構均勻的納米多孔金，將其適當壓縮并加熱退火，形成含有大量彌散分布納米孔的新材料。微拉伸實驗發現，添加體積分數高達 5%~10% 的納米孔后，材料屈服強度提升 50%~100%，且保持良好的塑性，部分樣品塑性甚至優于同等晶粒尺寸的完全致密材料。

彌散分布納米孔有助于減輕孔洞周圍應力和應變集中，抑制裂紋的萌生。該材料巨大比表面積促進表面 — 位錯間交互作用，進而提高強度的同時也提高應變硬化率，且后者有助于提高塑性。

▲納米孔彌散強化金（NVD Au）的力學行為：（a）不同孔徑 NVD Au 以及全致密參比樣品的拉伸曲線；（b）兩種樣品均勻延伸率隨屈服強度的變化；（c）屈服強度和（d）均勻延伸率隨孔徑的變化規律

研究表明，特征尺寸低于百納米的孔洞具有類似于納米顆粒或納米析出相的強化效應，是一種“零質量、零污染”的新型納米強化相。這一強化方式有助于材料輕量化和回收再利用，可更大限度保留本體材料導熱導電等優異物理性能。

附論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo7579

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