在材料世界，强度（物质可以承受的力的大小）和韧性（抗断裂性能）不只是不同的属性，而且它们很难同时具有。现在有一项合作，研究人员来自加州理工学院（Caltech）和能源部劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory），他们创造了一种形态的玻璃，这种玻璃就具有双重品质。它更强硬，更坚韧，超过了钢，实际上也超过了任何其他已知材料。这种材料的特色组分是钯，这种金属可用于玻璃，认识到这一点是在45年前。

　　“这可能是我们见过的最好的容损材料，”罗伯特·里奇（Robert Ritchie）说，他是加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）教授，就是他测试了这种新材料。他说，从来没有人使百分之百的玻璃达到这样的韧性，而且，这种潜力是存在的，就是可以大规模生产这种玻璃。

　　朱莉娅·格里尔（Julia Greer），是加州理工学院材料科学助理教授，他没有参与开发这种材料，他说，“它有可能克服金属玻璃所具有的局限性。”

　　这项工作的概述是一份研究报告，就发表于本周的《自然·材料》（Nature Materials）杂志。 马里奥·德模特里欧（Marios Demetriou）是加州理工学院教授，也是论文的主要作者，他说，这项工作所涉及的，是要找到一种特强型号的最简单形态的玻璃，称为边际玻璃（marginal glass），然后，再把它转化为更强的形态，就是所说的块状玻璃（bulk glass）。

　　 “我们在这里做的，就是找到一种非常非常坚韧的边际玻璃，这种玻璃的制备成分是钯，以及少量非金属，如磷，硅，锗，这些成分会形成一毫米厚的样品。我们只是说，让我们添加很少的一些东西，就会使它形成块状，但不会使它变得脆弱，”德模特里欧说。只要填加3.5%的银到这种边际玻璃里，德模特里欧就能够增加厚度到六毫米，同时保持其坚韧性。

　　“这些金属玻璃的致命弱点是，你拉伸它们很用力，或试图以某种方式畸变它们，它们就会彻底损坏，”格里尔说。这种情况出现是因为形成了所谓的“剪切带”（ shear bands），就是些极其微小的缺陷，这些缺陷会合并形成脉状模式，并迅速演变为裂缝，这就会导致玻璃破裂，在极小的拉力下就会破裂。然而，据研究人员介绍，钯玻璃生成了如此多的这种剪切带，以致于它们形成一种阻塞模式，这就会防止裂缝扩散，而又不影响材料的综合性能。

　　里奇说，有可能结合其他元素，制成更好的玻璃。约翰·留当斯基（John Lewandowski）是凯斯西储大学（Case Western Reserve University）的冶金教授，他说，“有一个成果来自这个项目，这就是推动了大量工作，在相关领域检验细节，进行建模，分析温度影响，或者分析你测试时发生的情况。”

　　局限性在于钯具有非常高的成本。因此，里奇说，虽然有无数的结构性应用可以利用这种材料的高强度和坚韧性，如汽车和航空部件就是这样，但其中许多应用会证明在市场上是不切实际的。

　　德模特里欧较为乐观。他相信，已经有需求金属玻璃的，并说一种产品，比如牙科植入物，制备采用这种材料是可以利用的，在五年之内就可以提供。他说，这将提供一种“更好的选择”，以替代传统的植入物，传统植入物的制备采用的贵金属，更软也更僵硬，因此更容易磨损或导致骨萎缩。

　　这第一步是令人信服的，使制造商相信这种材料具有“独特而不寻常的属性，”他说。接下来，会是一系列的测试，测试其性能，寿命，生物兼容性，这些都是需要的，之后才能最终确定定价是否具有竞争力。

　　至于建造大尺度结构，比如桥梁，德模特里欧说，费用可能会妨碍这种情况。不过，他希望开发的材料更便宜。“如果我们开发的铁或铜合金具有这些属性，”他说，“我会告诉你：我们就会使钢永远退出业务。”