“超级钢”骨可抗断裂

照片来源:泽法/科学图片库

人类的骨骼不仅轻而结实，而且抗骨折。这是因为他们的结构是等级制的。

在纳米水平，细小的胶原纤维形成层状排列，不同水平的纤维来自不同的方向。从更大的范围来看，骨骼有一个格子结构和不同的孔洞图案，这使得它又轻又壮。这些结构使骨骼抵抗任何方向的裂纹扩展。

冶金学家模拟了这种自然模型，用类似骨头的纳米结构建造了钢铁。这种新材料摒弃了传统的分层结构，一旦出现裂纹就开始向外扩展，采用不同韧性的铝合金结构模式。

这样，一旦裂缝开始出现，它们将沿着不同的路径传播，从而降低小裂缝变大的可能性。此外，新钢材内部的某些部分比其他部分更具弹性，这有助于吸收反复施加在钢材上的压力，甚至在裂缝出现时将其封闭。

科学家在3月9日发表在《科学》杂志上的一份报告中称，总的来说，新钢对金属疲劳引起的裂纹的韧性比传统钢高得多。这有助于工程师使用这种材料建造从桥梁到飞机的一切可能导致灾难性事故的东西，因为当一个小裂缝变成一个大裂缝时，大事故经常发生。(冯伟伟)

中国科学新闻(2017-03-12第二版国际版)