中国科技网·科技日报西安12月25日电（孟祥丽 记者 史俊斌）记者25日从西安交通大学获悉，该校前沿科学技术研究院微观组织科学中心博士生朱家明和他的合作者在优化形状记忆合金力学性质方面，发现一种同时具备超低模量、零滞后、线性超弹性金属材料，其研究成果被国际材料权威期刊《材料视野》日前在线发表。

西安交大博士生朱家明和他的合作者通过理论分析和相场模拟创新性地提出了综合利用成分波动调控效应和预加载荷效应来调制形状记忆合金中的马氏体相变，进而优化其力学性质。他们发现：在形状记忆合金中引入成分波动可以有效的调控马氏体相变的动力学过程，将其从强一级相变转变为宏观连续相变；通过预加载荷引入的马氏体核胚避免了马氏体相变过程中的重复形核，使得马氏体相变直接进入长大阶段。这一发现不仅适用于形状记忆合金，同时也适用于铁电材料和铁磁材料。

形状记忆合金由于其独特的力学性能被广泛应用于生物医疗和工业领域，包括骨移植材料，医用导管，驱动器，传感器等。然而这些器件的性能远未达到预期水平，当前骨移植材料的模量远高于人体骨骼的杨氏模量（20-30 GPa），将引起应力屏蔽效应，应力屏蔽效应一直是影响骨移植材料服役时间和病患康复时间的主要因素。与此同时，伴随形状记忆合金的应力滞后导致形状记忆合金驱动器的效率只有不到1%，远低于其他类型驱动器的效率。

此外，形状记忆合金的强非线性变形行为使得驱动器的精确控制非常困难，这对其在微创手术，机器人等领域的应用形成了极大的挑战。这一成果有望解决骨移植材料中的应力屏蔽效应问题，为开发下一代高效率高精度驱动器提供方案。