Nature Materials：调整电子结构，精准设计合金材料！

背景：热机效率随工作温度提高而增加，但商用超合金在高温下会迅速失去强度，而传统耐火金属则面临室温脆性和加工困难等挑战。研究目的：通过理论指导设计，开发兼具高强度、高延展性和优异高温性能的耐火多主元合金。结论：研究团队通过密度泛函理论和机器学习，以间隙电子电荷密度和局部晶格畸变为设计指标，优化出非等原子比Nb4Ta4Ti3V合金。该合金实现了室温下高延展性（均匀应变约18.2%）和高强度（屈服强度约1 GPa），并能承受63%的冷轧而无裂纹。在极端高温下（如1300°C），它仍保持超过500 MPa的拉伸强度，且微观机制表明其塑性流动由刃位错主导。这项工作为设计适用于下一代裂变堆、聚变堆和高效燃气轮机等极端环境的材料提供了新范式。