发展新型轻质高强度材料是航空航天等关键领域的共同迫切需求。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心金海军研究员团队通过将直径百纳米以下的孔洞弥散分布在材料中，实现了在不损失甚至提高塑性的同时，降低材料密度，大幅提升材料强度。这一成果8月9日发表在国际学术期刊《科学》上。
在一般情况下，孔洞的存在会导致材料的强度、塑韧性、疲劳性能等力学性能急剧降低。因此，在铸造、粉末冶金、3D打印等材料制备加工过程中，孔洞一般被视为严重材料缺陷而需严格控制并极力消除。
但金海军研究员团队通过长期研究提出，如果细化至百纳米以下并弥散分布于材料中，孔洞将从有害材料缺陷转变为有益的“强化相”。在微拉伸实验中发现，引入纳米孔后的新材料在屈服强度可提升50~100%，这意味着新材料具有更高的承载能力。这一强化方式不仅有助于材料轻量化和回收再利用，且可最大限度保留本体材料导热导电等优异物理性能，未来有望在航空航天、汽车等多个领域获得重要应用。
