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無定形氧化鋁像所有陶瓷類型的材料一樣堅硬但易碎，在沖擊或刮擦下會影響耐久性。

這里，新魯汶大學Thomas Pardoen展示了厚度低于100 nm的氧化鋁層與鋁夾層堆疊（Al₂O₃/Al NLs）時表現出優異的性能，包括由片上納米力學確定的300 J.m^-2的韌性。這幾乎比大塊氧化鋁高兩個數量級，也比任何其它薄硬涂層高。此外，高于8 GPa的硬度與高于5%的斷裂應變相結合。

文章要點

1）研究人員通過原位透射電鏡和力學模型揭示了這些優異性能的來源。約束氧化鋁層與延性行為、強“調節”界面、鋁層的巨大剪切變形能力以及塑性控制的裂紋屏蔽的結合，共同穩定變形、耗散能量并阻止裂紋。

這種前所未有的性能使Al₂O₃/Al NLs成為需要高摩擦學性能（包括腐蝕）的涂層應用的有吸引力的系統。

參考文獻

Baral, P., Jaddi, S., Wang, H. et al. Al2O3/Al hybrid nanolaminates with superior toughness, strength and ductility. Nat Commun 16, 1355 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56512-7

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56512-7