陶瓷受壓時很容易破碎。但現在，美國和新加坡科學家們制造出了一種非常微小的陶瓷，其不僅彎曲后不會破碎，且具有形狀記憶，可廣泛應用于生物醫學和燃料電池領域。研究發表在最新一期的《科學》雜志上。
該研究的領導者、麻省理工學院材料科學和工程學教授克里斯托弗·舒解釋道，擁有形狀記憶意味著，當這種材料被彎曲接著被加熱時，它們會回復到原初的形狀。上世紀50年代，科學家們首次知道這種擁有形狀記憶的材料。舒說：“人們一直認為金屬和某些聚合物才具有這種屬性，從來沒有想過陶瓷也會有?！?
從原理上來講，陶瓷的分子結構可以使其具有形狀記憶，但陶瓷脆弱易碎是個障礙。最新研究表明，讓陶瓷能彎曲并擁有形狀記憶的關鍵在于讓其變得很小。
研究人員通過兩個關鍵的方式做到了這一點。首先，他們制造出了肉眼看不見的小陶瓷，接著，再使單個晶?？缭秸麄€結構，并剔除了晶粒的邊界，因為碎裂更有可能發生在這些邊界上。最終，他們制造出了微小的陶瓷樣本，整個樣本的7%可以彎曲變形。研究生阿蘭·萊說：“包括普通的陶瓷在內的大多數物品只有1%能彎曲，而我們在最新研究中得到的這些直徑僅為1微米的長纖維，其7%到8%能被彎曲而不破碎。”
最新材料兼具金屬和陶瓷的優點。金屬的強度更低，但非常容易變形；而陶瓷的強度更大，但幾乎無法彎曲，新研發的陶瓷則兼具“類似于陶瓷的強度以及金屬的柔軟性?！?
舒說，新陶瓷有望用來制造微米和納米設備；也可以用作生物醫學領域廣泛使用的微觀激勵器，觸發微小的植入物釋放出藥物等。
萊說，最新研究中使用的陶瓷材料由氧化鋯制成，不過，同樣的技術應該也適用于其他陶瓷材料。氧化鋯是“我們研究得最多的陶瓷材料”，而且，也廣泛應用于工程領域。氧化鋯也被用于燃料電池領域，盡管燃料電池并不需要柔韌性，但擁有柔性會增強其抗破壞能力。
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