第九届中国青年女科学家奖评审会评语：

 

卢磊针对金属材料高强度和高导电性相互矛盾这一难题，巧妙利用纳米孪晶强化机制，成功实现了铜的超高强度和高导电性，有可能为高强高导电材料的开发提供一个新途径。

 

卢磊寄语青年人： 

 

科研需要有一定的天赋，但更需要执著。科研是一个漫长的过程，一次次失败，摸爬滚打，对各个方面的能力都是很大的挑战。但如果在经历了无数次失败以后，你依然能够坚持下来，回头看看整个过程，你会发现你的个人能力得到了升华。

 

“鱼与熊掌不可兼得”，这是我们在日常生活中时常面临的困境，因此在很多时候，我们不得不做选择题。而有时，这种难题也会出现在科学研究中，但科学家却没有选择，因为现实情况要求他们“鱼”与“熊掌”必须兼得。

 

强度和导电性，是导体材料的2个至关重要的性能，因此在工业应用中，往往需要导体材料同时具有高强度和高导电性。例如，导电磁铁线圈中的导线既要承受巨大的电磁作用力，又要保持较低电阻，以降低电流导致的温度升高。故而，高强度和高导电性是超导磁铁中导线必不可少的重要性能。

 

然而，“鱼与熊掌不可兼得”的难题，恰好就出现在这里。因为在常规金属材料中，这2种性能往往相互抵触，不可兼得。通常，纯金属(如银、铜等)都具有很高的电导率，但它们的强度却很低。通过一些强化手段，我们可以提高金属的强度，如合金化(添加合金元素)、晶粒细化或加工强化，但问题在于，通过这些技术手段进行强化后，金属材料的强度会有所提高，但电导率却会大幅度降低。其原因在于，这些强化技术会在金属材料中引入各种缺陷，这些缺陷会显著增加材料对电子的散射，从而降低导电性能，使电阻增大。还有一些方法，比如复合材料法，虽然可以把材料的强度增强很多，导电性也有一定的提高，但这种方法的工艺非常复杂，得到的产品在性能上也不稳定，最关键的是成本非常高。因此，如何同时实现金属材料的高强度和高导电性，一直是一个悬而未决的科学难题。

 

2000年，这个难题也摆在了卢磊面前。经过一段时间的摸索，她决定跳出既有方法的限制，在以前研究纳米晶体金属的基础上，她和同事决定尝试一种特殊的低能共格结构：纳米孪晶(如果2个晶体沿1个公共晶面构成镜面对称的位向关系，这2个晶体称互为“孪晶”，这个镜面即为孪晶界面)。

 

正是基于这种开创性的想法，卢磊和她的团队经过4年的不断尝试和努力，终于把不可能变成了可能，实现了“鱼”与“熊掌”的兼得。

 

他们制备出的纳米孪晶纯铜体现出了极其优良的特性，不仅具有高强度、高导电性，而且还解决了另一个矛盾：纳米孪晶纯铜在具有高强度的同时，还具有很好的塑性和韧性。而通常，高强材料的韧性一般都很低，而高韧材料的强度又很低。

 

在高强高导材料领域，卢磊的研究是一个非常重要的突破，开辟了一个新的材料研究领域，未来的纳米孪晶结构材料不仅能够减少输电线的电能损耗，而且应用在微电子领域后，这些材料还能让我们的电脑、手机等产品越来越薄、越来越小，使用寿命也会越来越长。

 

对卢磊来说，科研就是探索未知的世界。能够利用自己的知识、技能，以及对科学问题的理解，一步一步地揭开谜底，这个过程就已经不枯燥了。她说：“科学研究的道路本身就是一条不容易走的路，但也正是这种不易才成就了科研之美。”