西安交通大学材料学院强度室科研人员提出了一种“双级纳米结构”微观设计策略,旨在形状记忆合金中实现优异的弹性储能。该策略通过构建预存纳米马氏体畴的纳米晶结构,基于无需形核的相变模式和晶界强化效应,同时实现高屈服强度、大弹性应变和低能量耗散。所开发的新型TiNiV形状记忆合金表现出超高弹性储能密度(> 40 MJ/m3)、能量效率(> 94%)以及优异的抗疲劳性。这种通过预先引入“相变种子”降低一级相变过程中的能量耗散,并利用晶粒细化提升材料强度,最终提升材料弹性储能的设计思路,有望拓展至其他相变体系,启发基于固态相变的其他功能特性的进一步优化,比如高介电储能、高效弹热制冷等。该研究成果以“嵌入纳米马氏体畴的纳米晶合金中的超高弹性储能(Ultrahigh elastic Energy Storage in Nanocrystalline Alloys with Martensite Nanodomains)”为题发表在国际著名学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。