8月16日消息，印度塔塔基础研究所（TIFR）海得拉巴分部Smarajit Karmakar课题组与德国海因里希·海涅大学（HHU）Jürgen Horbach合作发表研究，提出通过在玻璃中掺入“活性粒子”（active particles）来抑制其灾难性脆断的新思路：在玻璃被剪切的过程中引入自驱动颗粒，可让损伤分散到多条剪切带，材料既更強也更能承力。

最强玻璃有一个致命弱点：受载超过极限时不发生弯曲或拉伸，所有损伤集中在单一平面，材料瞬间失效。这种脆性长期限制了高稳定性非晶固体——从块体金属玻璃到工程超材料——的应用上限。

研究由TIFR的Rashmi Priya与Karmakar及HHU的Horbach共同完成。团队通过模拟发现，在玻璃被剪切的时刻“播撒”一批可在随机方向上自行推进的活性粒子，材料的失效模式发生根本改变：损伤不再集中于单条剪切带，而是扩展为网络状多带分布，宏观表现为脆性显著降低、可承受应力提高。

机理上，玻璃内部粒子被冻结在“势能景观”的深谷中，稳定性越高越难被扰动，也越倾向于脆断。活性粒子的持续自驱动相当于对局部势能景观施加扰动，促使应力释放路径多元化，避免损伤在单一平面雪崩式积累。

对材料产业而言，这一理论框架首次将“自驱动”与“剪切增韧”联系起来，为金属玻璃、非晶涂层等高强非晶材料的韧性设计提供了全新方向——虽然距离工程落地尚远，但为解决块体金属玻璃“强度高但一折就断”的长期痛点提供了理论突破口。 （来源：Phys.org）