4月17日出版的《科学》杂志发表特邀综述论文，阐述了利用纳米尺度共格界面强化材料的研究成果。此项成果由中科院金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室研究员卢柯、卢磊与美国麻省理工学院教授S.Suresh合作完成。卢柯等人提出一种新的材料强化原理及途径———利用纳米尺度共格界面强化材料。

 
　　提高材料强度是长期以来材料研究的核心问题。材料强化的同时往往伴随着塑性或韧性的急剧下降，而高塑韧性材料的强度往往很低。长期以来这种材料的强韧性“倒置关系”成为制约材料发展的瓶颈。

 

　　卢柯等人研究发现，纳米尺度孪晶界面具备上述强化界面的三个基本结构特征。他们利用脉冲电解沉积技术成功地在纯铜样品中制备出具有高密度纳米尺度的孪晶结构，发现随孪晶层片厚度减小，样品的强度和拉伸塑性同步显著提高。当层片厚度为15nm时，拉伸屈服强度接近1GPa，是普通粗晶铜的10倍以上，拉伸均匀延伸率可达13%%。理论分析和分子动力学模拟表明，高密度孪晶材料表现出的超高强度和高塑性源于纳米尺度孪晶界与位错的独特相互作用。

 

　　此外，卢柯等人近期研发的动态塑性变形技术可使材料中形成大量纳米尺度孪晶界，已成为制备块状纳米孪晶结构的有效途径。尽管在纳米尺度共格界面的制备技术、控制生长，及各种理化性能、力学性能和使役行为探索等方面仍存在诸多挑战，但这种新的强化途径在提高工程材料综合性能方面表现出巨大的发展潜力和广阔的应用前景。