材料科學與工程系教授Seok-Woo Lee及其同事已經發現了存在于一種材料中的超彈性形狀記憶特性，由于這一特性，這種材料可被應用在最惡劣的條件下（如最外層空間）。圖片來源：由Peter Morenus提供

    康涅狄格州立大學（UConn）材料科學與工程系研究員Seok-Woo Lee及其同事已經發現了某種材料中存在的超彈性形狀記憶性能，由此該材料可以在最惡劣的條件下（如外太空）用作致動器，這也可能是在全新的形狀記憶材料中的首次偉大發現。

    如果你曾經戴過牙套或者佩戴過眼鏡，那么你可能已經接觸過形狀記憶材料了。隨著在消費產品領域的廣泛應用，例如在玻璃制品方面“非易碎”框架的應用和橋梁等民用工業結構中的應用，具有形狀記憶特性的材料即使在顯著變形后，通過磁力或熱量可以使其恢復到其原始形狀。

    Seok-Woo Lee（普惠公司材料科學與工程系助理教授）研究了鈣鐵砷（CaFe2As2），它是一種金屬間化合物，因其新穎的超導特性而聞名。該材料通常用于高溫超導體的應用，科研人員對其已經進行了廣泛的研究，已經研究過了該化合物的超導性和磁性。受到保羅？坎菲爾德（Paul Canfield）美國能源部艾姆斯實驗室（Ames Laboratory）在鈣鐵砷材料電子性能方面的先前研究的啟發，Seok-Woo Lee開始著手測量該材料的高壓敏感性和應變敏感性，以將其作為結構材料的潛在應用對象。

    與康涅狄格州立大學（UConn）的研究生和本科生團隊以及艾姆斯實驗室、德雷克塞爾大學和科羅拉多州立大學的合作者一起，Lee發現CaFe2As2材料不僅能展現出“反彈”回到原始形狀的能力，還表現出了“巨大的超彈性”。通常情況下，一旦去除了壓縮力，普通金屬合金或金屬間化合物只能恢復預變形形狀的0.5％，而CaFe2As2卻可以恢復預變形形狀的13％以上。

    除了晶體巨大的恢復能力之外，研究小組還發現了砷化鈣鐵的超高強度和顯著的抗疲勞性，如果用作結構材料，其可保證結構性能和結構的完整性。在非常寒冷的溫度下測試CaFe2As2時，他們還注意到了其另一個獨特的特性。當測試溫度低至50開爾文或約-370華氏溫度時，科研人員證實了該材料還存在形狀記憶效應。這一發現有可能會促進科技的發展，用于深空行程時其在低溫下可以改變形狀。

    但使Lee感到興奮地事是：通過對CaFe2As2研究所得的這些發現，對于與砷化鈣相同的家族中的其他材料進行研究的話，它們可能也擁有這些特性。

    Lee說：“我們的科研結果可以應用于超過400種類似的材料，這一發現為超彈性材料開辟了一個全新的研究領域。”我們看到我們的研究結果有很大的發展潛力，其可以被應于同行科學家未來的研究工作中，也可以被應用于新技術發展的工業之中“。

    該科研結果于10月20日發表在了”Nature Communications“雜志上，其標題為”CaFe2As2的超彈性和低溫線性形狀記憶效應“。

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責任編輯：殷鵬飛

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