铬、钴和镍的金属合金比石墨烯坚韧 100 倍以上，在极低的温度下更耐损坏。
显微镜图像显示了在-424华氏度下进行应力测试期间钴，铬和镍合金的断裂路径和晶体结构变形
研究人员已经证明，铬、钴和镍的金属合金正式成为地球上最坚韧的材料——比神奇材料石墨烯坚韧100多倍。
在12月1日发表在《科学》杂志上的一项新研究中，研究人员将这种超韧合金置于极冷的温度下，以测试材料的抗断裂性。多年来，科学家们已经知道这种合金是一种坚韧的饼干 - 然而，令团队惊讶的是，随着温度的下降，这种合金只会变得更坚韧，更耐裂纹。
根据研究作者的说法，这种超强的抗断裂性与大多数材料形成鲜明对比，大多数材料在冰冻温度下只会变得更加脆弱。
石墨烯的韧性，测量值仅为每米4兆帕。飞机中使用的铝合金的韧性为每米35兆帕。这种材料的韧性为每米 450 至 500 兆帕斯卡......这些数字令人难以置信。
这种坚韧材料的潜在应用范围从太空基础设施到地球上清洁能源使用的抗断裂容器。然而，该合金的三种元素中的两种（镍和钴）非常昂贵，在可预见的未来限制了该合金对实验室的实用性。
奇怪的合金铬、钴和镍合金是高熵合金（HEA）的一个例子。与大多数合金不同，大多数合金主要由一种元素制成，添加的附加元素较少，高熵合金由每种组成元素的相等混合物制成。
根据研究作者的说法，这种HEA具有极强的延展性或延展性，这意味着它可以在压力下弯曲以承受压裂。合金分子结构的几个特殊性使其具有非凡的延展性。例如，一种关键机制导致合金内的原子在压力下位错，使它们相互剪切。这与各种其他机制一起，允许材料随着压力的增加而保持变形，而不会破裂或断裂。
研究人员最初通过在零下321华氏度（零下196摄氏度）的温度下将其暴露在液氮中来测试合金的韧性。当合金的韧性得到改善时，团队想知道他们可以进一步推动材料的极限。
英国布里斯托大学的物理学家及其同事设计了一个实验，将合金暴露在液氦中，液氦可以冷却到零下424华氏度（零下253摄氏度）的超冷温度。然后，研究小组观察中子在一个称为中子衍射的过程中从材料上散射出来，以观察合金的结构，并观察随着压力的增加如何形成裂纹。
实验表明，当涉及到韧性时，合金将石墨烯吹出水中。
“石墨烯的强度非常高，但它没有任何损伤容限，”。“它非常脆弱，就像你扔在地板上的杯子一样破碎，碎成碎片。
石墨烯的另一个缺点是它的高强度只能在非常小的纳米级尺度上保持。同时，科学家团队测试的铬，钴和镍合金样品是烟盒大小，这意味着HEA在日常物品的规模上保持了其韧性。
未来的材料虽然在这种材料实际应用之前需要更多的测试，但可乐观地认为，这种合金可以用于太空和地球上的许多项目。例如，HEA可用于储氢容器，可以使环保的氢动力汽车更加可行。
与此同时，也有科学家对这种合金的潜在应用持谨慎态度，因为将材料从实验室转移到“现实世界”需要大量的知识和时间，而镍和钴的成本仍然高得令人望而却步。
元素周期表中有50种可用的元素，采用其中三种、五种或七种的组合意味着有数百万种新合金。
,
