尽管金属的硬度很高，但只要有足够的时间，即便普通空气也可以对它造成损伤。如果与氧气反应，就会形成金属氧化物（比如铁锈），锈久了就会最终导致金属的破裂。当然，不是所有金属都那么容易被氧化，比如氧化铝、氧化铬、二氧化硅，就可以保护金属免受进一步的腐蚀。为了探究这三种金属氧化物的奇异特性，麻省理工团队决定深入研究一番。

氧化铝涂层极薄，且能够像液体一样流动

    在有压力的情况下（比如反应堆里面），腐蚀会发生得特别快。而研究人员测试了当暴露于空气、并置于机械应力之下时，这些特殊氧化物的涂层如何保护内部金属。

    为了看得仔细一些，MIT 团队甚至动用了分辨率达到原子级别的环境传输电子显微镜（E-TEM）。结果表明，氧化铝的性能极其优异。

    即便作为一种固体，氧化铝也可以像液体一样，在极短的时间内形成超薄的保护层（约 2 到 3 nm）。当铝被拉伸的时候，氧化层也会被拉长、保持金属外层的全覆盖，从而防止氧气的进入。

    MIT 研究人员们在室温下证明了这种现象，铝被拉伸到了原先的两倍长，而没有发生开裂。通常氧化铝会变现得非常脆，但研究发现这种薄薄的氧化层，几乎和常规的铝一样能够变形。

    通过填充空隙和隔绝表层空气，它可以防止金属铝被氧化。

    值得一提的是，这种自我修复的保护层可以在高压力的情况下发挥作用，比如燃料电池或核电站的反应堆里。

    由于它在小范围内活动，研究人员称其可能特别适合包含氢气等微小分子，因为它可以穿过大多数其它材料。

    有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《纳米快报》（Nano Letter）上。

    论文链接：

    https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b00068

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责任编辑：殷鹏飞

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