物美价廉的新型钢铁
人们可以利用近期一项新的钢铁制造工艺，制造出更轻的汽车和飞机。研究人员们已经发现了一种方法来增强金属的强度、降低它的密度，但又不增加生产成本。
爱荷华州立大学的材料学家Alan Russell（没有参与研究）推测，这项发明可以使汽车更加省油——每加仑油可以多开1英里（每公里2升油）。“尽管这还不能让车主们欣喜若狂，但这确实是一项巨大的进步。”
生产重量轻而强度高的材料需要人们巧妙地找到一个平衡点：轻的材料大多强度低，而强度高的材料大多易碎。例如玻璃的强度就十分高，但是易碎。即使人们尝试将玻璃掰弯或是拉长，它的形状一丝都不会改变；但是若将它摔在地上，它就会粉身碎骨。
一种使钢铁变轻的方法是往里面加入密度更低的铝。在钢铁中，铝和铁就会形成一种强度超高化合物。尽管这种合金有强度高的优势，但是从微观角度看，化合物的排列情况还是导致它非常易碎。为了在合金中分散含铝化合物，使合金更坚固，由来自韩国浦项工科大学的材料学家Hansoo Kim带领的团队在合金中加入了镍。镍使所含的铝化合物均匀地分布在合金中，形成纳米级的微粒集团而不是长链。因为这些纳米级的微粒集团十分微小，所以它们不会导致金属破裂，而且铝的质量轻、强度高的特点也保留了下来。研究人员将结果发表在《自然》网页版上。他们用电子显微镜来检查金属，确认了纳米级微粒集团已经形成了。然后他们对材料施加拉力，发现它比以前的铁强度更高而不易破裂。
这个新型钢铁是一项“引人入胜而又前无古人”的发明。来自卡内基梅隆大学的金属学家P. Chris Pistorius说，它有很大的可能在将来被这个行业大量采用。尽管这并不是一项翻天覆地的革新，他说，“但这是重要的发展，增加了我们对于合金的知识”。
撰稿：Emily Conover
来源：news.sciencemag.org