無定形氧化鋁像所有陶瓷類型的材料一樣堅(jiān)硬但易碎，在沖擊或刮擦下會(huì)影響耐久性。
這里，新魯汶大學(xué)Thomas Pardoen展示了厚度低于100 nm的氧化鋁層與鋁夾層堆疊（Al2O3/Al NLs）時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，包括由片上納米力學(xué)確定的300 J.m-2的韌性。這幾乎比大塊氧化鋁高兩個(gè)數(shù)量級，也比任何其它薄硬涂層高。此外，高于8 GPa的硬度與高于5%的斷裂應(yīng)變相結(jié)合。
文章要點(diǎn)
1）研究人員通過原位透射電鏡和力學(xué)模型揭示了這些優(yōu)異性能的來源。約束氧化鋁層與延性行為、強(qiáng)“調(diào)節(jié)”界面、鋁層的巨大剪切變形能力以及塑性控制的裂紋屏蔽的結(jié)合，共同穩(wěn)定變形、耗散能量并阻止裂紋。
這種前所未有的性能使Al2O3/Al NLs成為需要高摩擦學(xué)性能（包括腐蝕）的涂層應(yīng)用的有吸引力的系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
Baral, P., Jaddi, S., Wang, H. et al. Al2O3/Al hybrid nanolaminates with superior toughness, strength and ductility. Nat Commun 16, 1355 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-56512-7
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56512-7
