超彈性合金：從液態氦到沸水，太空與醫療的革新利器

研究人員近日發表了一種革命性的鈦鋁合金，這種合金在極端溫度範圍內（從-269°C到+127°C）仍能保持超彈性。這項創新有望徹底改變太空探索和醫療技術等領域，這些領域通常需要面對極端環境或對材料的靈活性有高度需求。與現有的形狀記憶合金不同，這種新材料在嚴苛環境下仍能保持輕量且強韌的特性。

日本東北大學的科學家們開發出這種鈦鋁（Ti-Al）超彈性合金，其獨特之處在於它能在極端溫度範圍內（從液態氦的-269°C到超過沸水的+127°C）維持超彈性。這項突破將為太空探索和醫療技術等領域帶來重大進展。

東北大學前沿跨學科科學研究所的助理教授Sheng Xu指出，這種合金的溫度適應性極為獨特。它是首款能在如此極端溫度範圍內保持超彈性，同時兼具輕量與強韌的合金，這為許多過去無法實現的應用開闢了新的可能性。例如，這種合金非常適合未來的太空任務，像是為月球探測車製造超彈性輪胎，以應對月球表面極端的溫度變化。

此外，這種合金在極低溫下的靈活性也使其成為未來氫能社會及其他產業的理想材料。當然，它也能應用於日常生活中需要靈活性的領域，例如醫療器材中的支架。

目前，大多數形狀記憶合金（即能在外力移除後恢復原狀的材料）僅能在特定溫度範圍內發揮作用。而這種新型鈦鋁合金克服了這一限制，為需要兼具強度與靈活性的領域提供了廣泛的應用潛力，從太空探索到日常醫療工具皆可受益。

研究團隊採用了先進的合金設計與微結構控制技術。透過相圖分析，研究人員能夠精確選擇合金成分及其比例。此外，他們還最佳化了加工與熱處理方法，以達到理想的材料特性。

這項研究的意義不僅限於實際應用。Sheng Xu補充道，這項發現不僅為超彈性材料樹立了新標準，還引入了材料設計的新原則，這將無疑激發材料科學領域的進一步突破。

這項突破性研究的詳細內容已於2025年2月26日發表在《自然》期刊上。