为什么自行车也爱“镁”？

什么，自行车也爱“镁”？

原来，这车主要是用镁合金做的！

因为镁的密度只有1.74克每立方厘米，大约是铝的三分之二，是钢的四分之一。目前，镁是我们日常应用中最轻的金属材料。

正因为镁的密度很小，所以如果我们用镁及镁合金来做自行车、摩托车、汽车、火车上的零部件，可以大大地给车减重，让它们变得更轻、跑得更快。而且，具有优良减震特性的镁合金还能让我们乘坐时感觉更舒服。更重要的是，采用镁合金这样的轻质金属还能减少汽车和摩托车“吐出”的二氧化碳，更好地保护我们的地球环境。

我们也可以用镁合金来制造飞机、火箭和卫星的零部件，使它们消耗更少的燃料。

镁不光密度小，还能很好地散热，减轻震动，甚至能屏蔽电磁辐射，而且镁合金是极有潜力的新一代电池材料和储氢材料。对储氢领域而言，镁合金是运输和储存氢气的一把好手！

镁合金可以像变戏法一样，把气态的氢气“吸”进自己的“身体”里，等需要用的时候再把氢气“呼”出来。用镁合金来“吸”与“呼”不仅比用高压氢气瓶安全，而且“吸”进和“呼”出的量也更大。这样，小到手机充电、路灯照明、汽车充氢，大到发射卫星，人们都可以轻松、安全地使用氢气了。

不仅如此，我们的身体也离不开镁元素。如果缺少镁，钙也就很难“进入”我们的身体，或者在身体里“罢工”，不肯好好工作，时间久了，我们可能就容易感到胳膊麻腿疼了。要是不小心骨折了，镁合金能帮我们稳稳地固定骨折部位，还能加速其愈合，甚至防止再次发生骨折呢。

镁的优点真是太多了。你可能就要问了，难道就没有一点儿缺点吗？

当然有！那就是镁的塑性变形能力相对铁和铝要差一些。这个问题不解决，想把镁和其他金属混合在一起制成镁合金，做成各种日常用品，就不那么容易了。

你上下学的时候一定遇到过交通高峰期吧？那时候大量的车都挤在仅有的几条车道上，很容易发生交通拥堵。这时候如果我们让一些车“飞”起来或“借”用旁边的新车道，错开空间运行，就会立刻缓解地面拥堵的问题。

用传统的方式加工镁合金，就好像在拥堵的车道上跑车一样，无论如何也“跑”不起来，想要穿行如梭就更别想了。

谁能疏解这拥堵的“车道”，发现快速通行的奥秘，谁就掌握了开启新赛道的钥匙！重庆大学的潘复生院士在这方面取得了令人瞩目的成果。

以往很多金属合金在加工时采用的基本都是对称加工的办法。这个办法就像是用两根擀面杖把金属材料碾平。但镁合金的“身体结构”却“不吃这套”，越追求对称加工，它的性能越差！

潘复生说：“这就像你打开了一扇门，发现了别人发现不了的世界。你还想再打开另外的门。好奇心是做科研的一大动力。”

怀着强烈的好奇心，潘复生带着团队开始了科研“探秘行动”。“每次研究一个问题，我们就想搞清楚究竟是怎么回事，很入迷。”

正因为这份入迷，潘复生可以待在实验室里整整228小时，也就是十天九夜。要不是因为突然停电，他可能还不会停下手中的工作。

潘复生一直琢磨，既然“镁”自身的性格太刚强，拿镁合金的“身体结构”没有办法，那能不能换个角度，去改变“擀面杖”？在科技创新当中，学会运用逆向思维也是非常重要的。

顺着这个思路，潘复生带着团队又开始一次又一次的探索与实验，寻找新的加工方法。可要改变“擀面杖”真的是太难了。难不怕，就多做实验多尝试。

在潘复生的坚持下，团队最终在世界上首次发明了与传统轧制和挤压不同的新型非对称加工技术，发展了与传统强韧化理论不一样的“固溶强化增塑”理论。

用这种技术加工镁合金，可以让“车道”上的镁原子离开车道“飞”起来，或者借用旁边的新“车道”，在拥挤的“车道”中找到更加便捷的通行方式。这样，镁及镁合金的塑性变形能力大大提高了，克服了缺点的镁合金终于可以更好地为大家服务了！

作为一种神奇的轻量化绿色材料，镁及镁合金已经被我们在交通、航空航天、通信等多个重要领域很好地利用了起来。当然它的身上肯定还有一些没有被发现的特点，同时也一定有更多的应用领域没有被发现，而这些“探秘活动”就等着你来继续了！

供稿单位：重庆市产学研合作促进会

作者：潘复生，中国工程院院士、重庆大学教授、重庆市科学技术协会主席

审核专家：毛弋，重庆市科学传播专家团首席专家，重庆电子工程职业学院教授

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