A extensa liga torna o desenvolvimento de materiais mais dependente de recursos escassos. Os materiais ligados com composições complicadas também são difíceis de sintetizar e reciclar. Com aumento da liga, os custos dos materiais continuam a aumentar, enquanto as melhorias nas propriedades se estabilizam. Por estas razões, a sustentabilidade dos materiais, especialmente metais, recentemente ganhou mais e mais atenção.

Em um estudo publicado em Ciência , Prof. Li Xiuyan e Prof. Lu Ke do Laboratório Nacional de Ciência de Materiais de Shenyang (SYNL), O Instituto de Pesquisa de Metais da Academia Chinesa de Ciências propõe a melhoria das propriedades do material por aplainamento, um método de adaptação de interfaces estáveis ​​entre grãos em diferentes escalas de comprimento usando menos ou nenhum elemento de liga.

A plainificação aumentaria a sustentabilidade do material, reduzindo o custo dos materiais, aumentando a independência de recursos e melhorando a reciclabilidade do material.

Embora o princípio subjacente da simplificação seja válido, ele enfrenta desafios devido à instabilidade intrínseca das microestruturas na escala nanométrica, onde as variações das propriedades aumentam drasticamente.

Estudos anteriores do Prof. Li Xiuyan e do Prof. Lu Ke, publicado respectivamente em Ciência em 2018 e Phys. Rev. Lett . em 2019, revelou que grãos nanométricos em cobre puro e níquel produzidos a partir de deformação plástica exibem notável estabilidade térmica e mecânica contra engrossamento abaixo de um tamanho de grão crítico, graças a um relaxamento de contorno de grão autônomo para estados de baixa energia que suprime a nucleação de deslocamento. Essa estabilização fortalece os metais de uma forma que é diferente de como as ligas resistem ao deslizamento por deslocamento.

Esta descoberta oferece novas possibilidades para o desenvolvimento de metais nanoestruturados estáveis ​​e ligas com novas propriedades, que é a base para a estratégia de aplainamento.

Como cientista-chefe, O Prof. Li Xiuyan lidera o Projeto-chave de P&D sobre "Plainificação de materiais com interfaces de baixa energia, ", que tem sido apoiado financeiramente pelo Ministério da Ciência e Tecnologia (MOST) desde 2018.