News & Views

宇宙ミッションに適した超弾性チタン合金

今回、軽量で高強度かつ柔軟性を有し、液体ヘリウム並みの低温、沸騰水を超える高温下であっても大きな変形後に元の形状に回復する、驚くべきチタン合金が設計された。

NASAの月面車Lunar Roving Vehicle。 Credit: NASA

ほぼ全ての金属は高強度化可能だが、金属をゴムのように柔軟かつ可逆的に、伸び縮みさせたり曲げ伸ばししたりするのは大変な難題である。これはどうしてだろうか？　材料を引き伸ばすと、結晶格子中に欠陥が形成されるため、ひずみエネルギー（応力印加によって蓄えられるエネルギー）が散逸される。これにより、回復可能な変形量（回復性ひずみ）が0.5％未満に制限され、永続的な形状変化が起こる。従って金属は、永続的形状保持に長け、耐破断性はあるものの、大きな形状変化を繰り返す用途には適さない。今回、東北大学のYuxin Songら1は、機械的強度が高いのに広い温度範囲にわたって5％以上のひずみを回復するという素晴らしい軽量チタン合金を開発し、Nature 2025年２月27日号965ページで報告した。この材料は、生体医用デバイス、エネルギーインフラ、宇宙探査への応用が期待される。

全文を読むには購読する必要があります。既に購読されている方は下記よりログインしてください。

パスワードを忘れた...

翻訳：藤野正美

Nature ダイジェスト Vol. 22 No. 5

DOI: 10.1038/ndigest.2025.250544

原文

Superelastic titanium alloy has potential for space missions
  • Nature (2025-02-27) | DOI: 10.1038/d41586-025-00301-1
  • Shaolou Wei & Dierk Raabe
  • 共にマックス・プランク持続可能材料研究所（ドイツ）に所属

参考文献

  1. Song, Y. et al. Nature 638, 965–971 (2025).
  2. lander, A. Z. Kristallogr. Cryst. Mater. 83, 145–148 (1932).
  3. Leyens, C. & Peters, M. Titanium and Titanium Alloys (Wiley, 2003).
  4. Mohd Jani, J., Leary, M., Subic, A. & Gibson, M. A. Mater. Des. 56, 1078–1113 (2014).
  5. Otsuka, K. & Ren, X. Prog. Mater. Sci. 50, 511–678 (2005).

  6. Williams, D. R. The Apollo Lunar Roving Vehicle (NASA, 2016); available at https://go.nature.com/3cyqslu