什么，自行車也愛“鎂”？

原來(lái)，這車主要是用鎂合金做的！

因?yàn)殒V的密度只有1.74克每立方厘米，大約是鋁的三分之二，是鋼的四分之一。目前，鎂是我們?nèi)粘?yīng)用中最輕的金屬材料。

正因?yàn)殒V的密度很小，所以如果我們用鎂及鎂合金來(lái)做自行車、摩托車、汽車、火車上的零部件，可以大大地給車減重，讓它們變得更輕、跑得更快。而且，具有優(yōu)良減震特性的鎂合金還能讓我們乘坐時(shí)感覺更舒服。更重要的是，采用鎂合金這樣的輕質(zhì)金屬還能減少汽車和摩托車“吐出”的二氧化碳，更好地保護(hù)我們的地球環(huán)境。

我們也可以用鎂合金來(lái)制造飛機(jī)、火箭和衛(wèi)星的零部件，使它們消耗更少的燃料。

鎂不光密度小，還能很好地散熱，減輕震動(dòng)，甚至能屏蔽電磁輻射，而且鎂合金是極有潛力的新一代電池材料和儲(chǔ)氫材料。對(duì)儲(chǔ)氫領(lǐng)域而言，鎂合金是運(yùn)輸和儲(chǔ)存氫氣的一把好手！

鎂合金可以像變戲法一樣，把氣態(tài)的氫氣“吸”進(jìn)自己的“身體”里，等需要用的時(shí)候再把氫氣“呼”出來(lái)。用鎂合金來(lái)“吸”與“呼”不僅比用高壓氫氣瓶安全，而且“吸”進(jìn)和“呼”出的量也更大。這樣，小到手機(jī)充電、路燈照明、汽車充氫，大到發(fā)射衛(wèi)星，人們都可以輕松、安全地使用氫氣了。

不僅如此，我們的身體也離不開鎂元素。如果缺少鎂，鈣也就很難“進(jìn)入”我們的身體，或者在身體里“罷工”，不肯好好工作，時(shí)間久了，我們可能就容易感到胳膊麻腿疼了。要是不小心骨折了，鎂合金能幫我們穩(wěn)穩(wěn)地固定骨折部位，還能加速其愈合，甚至防止再次發(fā)生骨折呢。

鎂的優(yōu)點(diǎn)真是太多了。你可能就要問(wèn)了，難道就沒有一點(diǎn)兒缺點(diǎn)嗎？

當(dāng)然有！那就是鎂的塑性變形能力相對(duì)鐵和鋁要差一些。這個(gè)問(wèn)題不解決，想把鎂和其他金屬混合在一起制成鎂合金，做成各種日常用品，就不那么容易了。

你上下學(xué)的時(shí)候一定遇到過(guò)交通高峰期吧？那時(shí)候大量的車都擠在僅有的幾條車道上，很容易發(fā)生交通擁堵。這時(shí)候如果我們讓一些車“飛”起來(lái)或“借”用旁邊的新車道，錯(cuò)開空間運(yùn)行，就會(huì)立刻緩解地面擁堵的問(wèn)題。

用傳統(tǒng)的方式加工鎂合金，就好像在擁堵的車道上跑車一樣，無(wú)論如何也“跑”不起來(lái)，想要穿行如梭就更別想了。

誰(shuí)能疏解這擁堵的“車道”，發(fā)現(xiàn)快速通行的奧秘，誰(shuí)就掌握了開啟新賽道的鑰匙！重慶大學(xué)的潘復(fù)生院士在這方面取得了令人矚目的成果。

以往很多金屬合金在加工時(shí)采用的基本都是對(duì)稱加工的辦法。這個(gè)辦法就像是用兩根搟面杖把金屬材料碾平。但鎂合金的“身體結(jié)構(gòu)”卻“不吃這套”，越追求對(duì)稱加工，它的性能越差！

潘復(fù)生說(shuō)：“這就像你打開了一扇門，發(fā)現(xiàn)了別人發(fā)現(xiàn)不了的世界。你還想再打開另外的門。好奇心是做科研的一大動(dòng)力。”

懷著強(qiáng)烈的好奇心，潘復(fù)生帶著團(tuán)隊(duì)開始了科研“探秘行動(dòng)”。“每次研究一個(gè)問(wèn)題，我們就想搞清楚究竟是怎么回事，很入迷。”

正因?yàn)檫@份入迷，潘復(fù)生可以待在實(shí)驗(yàn)室里整整228小時(shí)，也就是十天九夜。要不是因?yàn)橥蝗煌ｋ姡赡苓€不會(huì)停下手中的工作。

潘復(fù)生一直琢磨，既然“鎂”自身的性格太剛強(qiáng)，拿鎂合金的“身體結(jié)構(gòu)”沒有辦法，那能不能換個(gè)角度，去改變“搟面杖”？在科技創(chuàng)新當(dāng)中，學(xué)會(huì)運(yùn)用逆向思維也是非常重要的。

順著這個(gè)思路，潘復(fù)生帶著團(tuán)隊(duì)又開始一次又一次的探索與實(shí)驗(yàn)，尋找新的加工方法。可要改變“搟面杖”真的是太難了。難不怕，就多做實(shí)驗(yàn)多嘗試。

在潘復(fù)生的堅(jiān)持下，團(tuán)隊(duì)最終在世界上首次發(fā)明了與傳統(tǒng)軋制和擠壓不同的新型非對(duì)稱加工技術(shù)，發(fā)展了與傳統(tǒng)強(qiáng)韌化理論不一樣的“固溶強(qiáng)化增塑”理論。

用這種技術(shù)加工鎂合金，可以讓“車道”上的鎂原子離開車道“飛”起來(lái)，或者借用旁邊的新“車道”，在擁擠的“車道”中找到更加便捷的通行方式。這樣，鎂及鎂合金的塑性變形能力大大提高了，克服了缺點(diǎn)的鎂合金終于可以更好地為大家服務(wù)了！

作為一種神奇的輕量化綠色材料，鎂及鎂合金已經(jīng)被我們?cè)诮煌ā⒑娇蘸教臁⑼ㄐ诺榷鄠€(gè)重要領(lǐng)域很好地利用了起來(lái)。當(dāng)然它的身上肯定還有一些沒有被發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)，同時(shí)也一定有更多的應(yīng)用領(lǐng)域沒有被發(fā)現(xiàn)，而這些“探秘活動(dòng)”就等著你來(lái)繼續(xù)了！

供稿單位：重慶市產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)

作者：潘復(fù)生，中國(guó)工程院院士、重慶大學(xué)教授、重慶市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席

審核專家：毛弋，重慶市科學(xué)傳播專家團(tuán)首席專家，重慶電子工程職業(yè)學(xué)院教授

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