物理学家制造出超级合金! 把钛与黄金结合增加四倍的强度

莱斯大学的科学家发现钛合金比钛更适合用在医疗植入物，而且硬度是钛的四倍以及主要含有大量的钢。

黄金标准

当跟骨骼置换有关，万用材料还是钛。硬、耐磨、以及可以跟身体相容，因此看似钛是可以取代真骨头的最佳选择，甚至更好。哪知竟然只要加入真的黄金就可以改进黄金标准？

莱斯大学的物理学家发现一种钛跟黄金的合金硬度是钢的3-4倍，而且也许实际上是取代身体部位较好的材料。这个研究，发布在Science Advances ,描述两种金属的合金性质，一种3钛和1黄金比例的混合称作Titanium-3。他们发现这种合金的硬度是钛的4倍。

当他们检查合金的生物相容性以及磨损率，研究者知道评比一定是高的，因为它的母材已经是通过生物相容性的医疗植入物。惊奇的是，Titanium-3 的表现出乎意料的好，实际上比纯钛的生物相容性更高、磨损率更低。

化学的难题

这些预期外的性质源于Titanium-3的结构。研究员起先并不知道比较硬的合金版本来自当使用温度比较高时。高温创造一个几乎纯的结晶型式的beta版本合金。

Titanium-3结构的可信：E. Morosan∕莱斯大学。

根据研究摘要，合金的硬度可以归因于〝提高原子价的电子密度，降低接头的长度以及赝能隙的形成。了解原始的硬度在这个金属互化物中提供一个途径以设计超级生物相容的坚硬材料。〞

相反的，制造这个合金时使用低温，则安排原子到不同的Alpha版本，这个版本硬度就跟一般的钛相同，而且最有可能是之前所记录的Titanium-3型式。