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大多數常見的合金，如不銹鋼或青銅，是由一種主要金屬與少量其他元素混合而成。但是，一種被稱為高熵合金（HEAs）的新興材料涉及將五種不同的元素以大致相等的比例混合在一起。由此產生的合金最終具有耐人尋味和有用的特性，如高強度重量比和隨溫度上升的硬度。

這項新的研究集中于含有鋁、鈷、鉻、鐵和鎳的等量的HEA。這種特殊的混合物已經實驗了幾年，但該團隊使用一種尚未應用于它的技術--激光粉末床融合技術來制造它。基本上，原始金屬的粉末形式被鋪設在一個表面上，然后用高功率的激光進行噴射，使它們迅速熔化并重新凝固。

這種技術是3D打印的一種形式，使最終的合金具有與其他制造方法非常不同的微觀結構。該團隊將其描述為看起來像一張網，有不同的立方體結晶結構的交替層。這使得HEA的屈服強度約為1.3GPa，比使用傳統鑄造方法制造時幾乎強三倍。同時，它也更具延展性，與常見的權衡方法相反。

這項研究的首席研究員陳文說：“這種不尋常的微觀結構的原子重排產生了超高的強度和增強的延展性，這是不常見的，因為通常強大的材料往往是脆性的 。對于許多應用來說，強度和延展性的結合是關鍵。我們的發現對材料科學和工程來說都是原創的，令人振奮。”

這種強度和延展性的特殊組合可以使這種合金在航空航天、能源、運輸或其他工程領域的部件中發揮作用。

該研究發表在《自然》雜志上。