قام المعهد بتطوير المواد الحيوية التي تستند إلى المغنيسيوم مع ارتفاع التخميد وامتصاص الطاقة العالي والشكل

بالإضافة إلى قوة عالية محددة، وصل صلابة محددة، الموصلية الحرارية الممتازة وخصائص التدريع الكهرومغناطيسي، وأداء التخميد المغنيسيوم أفضل بكثير من معظم المواد المعدنية الهندسية، وحتى قابلة للمقارنة مع بعض المواد البوليمرية المشتركة، ولكن قوتها ومقاومة الحرارة أعلى بكثير من البوليمر المواد، لذلك في امتصاص الصدمات، امتصاص الطاقة، والحد من الضوضاء والجوانب الأخرى من المزايا المعلقة. لا تزال القوة، صلابة، بلاستيك، صلابة الكسر من المغنيسيوم وسبائكها أقل من أولئذات من الصلب والألومنيوم. تظهر القوة والأداء التخميد للمواد المعدنية علاقة مقلوبة متناقضة. من ناحية، يمكن تحسين القوة من خلال تقييد حركة التفكك؛ من ناحية أخرى، يتطلب التخميد أن يكون التخميد من السهل التحرك والتخلص من التعلقات، مما يؤدي إلى الاعتماد على تعزز المواد الكلاسيكية على حساب أداء التخميد. كيفية تشديد سبائك المغنيسيوم والمغنيسيوم دون زيادة الكثافة بشكل كبير وتقليل خاصية التخميد أصبح تحديا علميا رئيسيا.

مقارنة بالمواد الاصطناعية، وعادة ما تكون الخواص الميكانيكية الباعية للمادتين الحيوية الطبيعية عادة أفضل بكثير من الإضافة البسيطة لوحداتها الهيكلية الأساسية. مثل قذيفة، هيكل عظمي، إلخ. لهيكل ثلاثي الأبعاد المتداخلة على المستوى الجزئي، وتبقى كل مرحلة مكونة متصلة ومتقللة، مما يدرك المزايا التكميلية لكل مرحلة مكونة في الأداء والوظيفة، بالإضافة إلى تعزيز المواد المتزامنة وتشديد المواد. إن فهم العلاقة السحرية \"هيكل الأداء \" يوفر طريقة فريدة للتفكير تصميم مواد جديدة مع أداء شامل ممتاز.

بالنسبة للمناطق مثل الفضاء، الآلات الدقيقة، مؤخرا لمتطلبات أداء التخميد المادي، امتصاص الطاقة، والتعب والكسر في معهد الأكاديمية الصينية للعلوم مختبر المواد المعدنية ليو Zenggan، تشانغ Zhefeng، أبحاث سبائك التيتانيوم لي شوجون، ماري، و لذلك في الولايات المتحدة، الصين أكاديمية الفيزياء الهندسية بجامعة كاليفورنيا، بيركلي، مواد البيولوجية الطبيعية للإشارة إلى مفهوم ثلاثي الأبعاد الجريانية المجهرية، ذوبان المغنيسيوم تشريب لإضافة مواد مصنوعة من إطار سبائك التيتانيوم النيكل، بناء إلى خفيفة الوزن، عالية القوة، التخميد العالي وامتصاص الطاقة العالية من المغنيسيوم - المواد المركبة التيتانيوم النيكل الحيوي.

الهياكل الحيوية المجهرية ثلاثية الأبعاد لا تدرك فقط التكامل ومجموعة المرحلة المعززة NI-TI ومصفوفة المغنيسيوم من حيث مزايا الأداء، ولكن أيضا إعطاء ذاكرة شكل المواد ووظائف إصلاح الذات. فيرست كل شيء، يفضي المراحل المكونة في الفضاء ثلاثي الأبعاد إلى تعزيز نقل التوتر بين المرحلتين، مما يؤدي إلى إضعاف تركيز الإجهاد، مما يجعل تشوه المرحلتين أكثر تنسيقا وإعطاء مسرحية أفضل لتأثير المرحلة المعززة لنيتي. قوة المواد المركبة الحيوية أعلى بكثير من حجم التراكب البسيط بناء على قانون الاختلاط. الأمراض، والمصفوفة والمرحلة المعززة في المواد المركبة الحيوية لا تعتمد فقط على مزيج المعدنية من الواجهة، ولكن موجودة أيضا بين ثلاثي الأبعاد interpenetation التعشيق الميكانيكي، الذي يتجنب فعليا الفشل السابق لأوانه الناجم عن تكسير الواجهة ووقوف المواد ذات التسامح الضرر الجيد. وبسبب اختراق مراحل مكون في المركب الحيوي في المساحة ثلاثية الأبعاد لا يحتفظ بالكامل فقط بخاصية التخميد بمصفوفة المغنيسيوم، ولكن تقدم أيضا آليات تخميد جديدة مثل العائد الصغير والكراك الصغير في الواجهة الضعيفة بين المرحلتين لمزيد من تحسين خاصية التخميد. في إضافة درجة حرارة محددة (> 150 ℃)، الهيكل العظمي المعزز بالنيكل التيتانيوم من ذاكرة الشكل تأثير وتأثيرات اقتران على سلوك الزحف مصفوفة المغنيسيوم، والنيكل ر الإجهاد الرد الينيوم أعلى بكثير من مصفوفة الزاحف الإجهاد، بحيث عندما تلف تشوه المواد المركبة الحيوية من خلال المعالجة الحرارية التقليدية لاستعادة شكلها الأولي وشدتها، لتشكيل الذاكرة التي تمتلك تأثير وظيفة الشفاء الذاتي، و يمكن استخدام دورة الترددية.

من خلال آليات متعددة، على التوالي وتحسين عقارات القوة والخمز، اندلعت نوع جديد من المركبات الكترونية من خلال علاقات التقييد المتبادلة بين الاثنين، وإدراك قوة سبائك المغنيسيوم والغميد كفاءة امتصاص الطاقة مزيج جيد من مجموعة متنوعة من الأداء الأداء أفضل من المواد الهندسية المعروفة حاليا، ومن المتوقع أن يصبح الطلب الأدوات الدقيقة والفضاء وغيرها من مجالات المواد الجديدة من مادة امتصاص الصدمات التخميد.