日本團隊開發新合金，具室溫下最大拉伸彈性應變

即使承受一定程度壓力，金屬也可因彈性而彈回原本形狀，然而當金屬呈塊狀，彈性應變就會降至 1% 以下，比如不銹鋼彈性應變小於 0.2%。最近，日本東北大學團隊開發出一種塊狀銅基合金，在室溫下具有迄今為止最大的拉伸彈性應變值。

材料應變程度依據施加的應力大小而定，對大部分金屬來說，應力與應變的關係遵循虎克定律：σ = Eε，比例常數 E（Gpa 或 psi）稱為彈性模量（modulus of elasticity ）或楊氏模數（Young’s modulus），該定律概括了物體彈性與所施加的應力（σ）成正比，想獲得較大彈性應變，材料也需要施加更多力。

然而高彈性與高強度往往無法在金屬與合金同時滿足，比如不鏽鋼，這種材料具極高抗拉強度，能承受高溫與腐蝕，從日常炊具、手術器具到太空原型火箭等都可見到不鏽鋼應用，然而不鏽鋼的彈性應變值 <0.2%。

事實上，這種情況也出現在多數金屬和合金上，它們於塊狀形式下彈性應變值都低於 1%（微觀尺度則可達約 10%）。

不過日本東北大學團隊最近開發出一種新型銅基合金，不遵循傳統虎克定律，在室溫下具有迄今為止已知最大的拉伸彈性應變（>4.3%）。換句話說，這種材料即使承受少量應力也具有很高彈性，且非常堅固。

研究人員表示，新合金可以充當高恢復性的彈簧材料，也能應用於採用可拉伸電子設備、更貼合人體的先進醫療植入物等。

新論文發表在《自然通訊》（Nature communications）期刊。

• Novel alloy boasts unparalleled elasticity at room temperature
• New Bulk Metal Alloy Shows a Large Elastic Limiting Strain Greater Than 4.3%

（首圖來源：東北大學）