室温下氧化铝层的类液体超塑性（ 视频 ）。 透射电子显微镜（af）下的连续照片显示了在氧分压为2×10 -6 Torr的介质中，氧化物在张力下的超张力和自愈过程。 氧化物在两个白色三角形标记之间拉伸。 第一张照片中的绿色箭头显示了拉伸方向。 在图像（g）中-由照片（b）中的橙色矩形表示的已过滤并放大的区域。 最后一张图片（h）显示了照片（a）中两个三角形标记之间的氧化物长度。除金外，大多数金属在水存在下在空气中被氧化。 铁表面会形成锈蚀，银表面会失去光泽，铜或黄铜表面会产生绿锈。 随着时间的流逝，这些自然化学过程会削弱金属，导致开裂或结构损坏。
但是已知几种特定的氧化物，包括氧化铬，氧化硅和氧化铝。 这些物质实际上不会破坏，而是
保护其金属/半金属。 在材料（铬，硅和铝）的表面上形成一层薄薄的氧化物，并且不会进一步氧化。
长期以来，科学家一直怀疑氧化薄膜具有独特的性能。 他们没有弄错。
这是这些氧化物的真正独特且非常有趣的特性，长期以来一直引起科学家的兴趣。 毕竟，根据麻省理工学院的一份
新闻稿 ，如果我们了解这种膜的形成方式和原理，那么它们可以更有效地用作保护涂层。 Al
2 O
3膜可以提供绝对的密封性，并且不会遗漏单个分子。
但是在这种情况下，科学家们并没有设定开发有用材料的任务，而只是想亲眼看看这些氧化物表现出什么独特的性质。 这是世界上第一次记录铝表面上Al
2 O
3膜的行为的视频。
为了进行拍摄，我们对标准透射电子显微镜（TEM）进行了修改，以在存在任意气体和液体的情况下拍摄表面，并将其聚焦在最薄的铝针的尖端上，该针通过冷焊进行焊接，即压力使待连接表面发生塑性变形。 焊接后，将针头置于侵蚀性氧气环境中，并开始向侧面伸展。 因此，材料同时经受了拉伸和氧化作用-这被称为“应力腐蚀”，在这种情况下，观察裂纹的形成尤其有趣。
侵蚀性环境中拉伸氧化铝变形的图示事实证明，氧化铝实际上像液体一样变形，表现出超塑性。 氧化物涂层随着金属本身的延伸而延伸。 在平均拉伸速率下，氧化物不会形成任何裂纹。 当氧化物表现出“自愈”特性，弥补了损坏时，下面的视频以较高的应力腐蚀速率录制。
薄的氧化层将氧气（右侧）与铝颗粒（左侧）分开。 随着材料的拉伸，氧化层变长“与传统的薄膜生长或纳米玻璃固结过程不同，我们观察到新的氧化物岛的无缝融合，而没有形成任何玻璃-玻璃接合处或表面凹槽，这表明与其余玻璃相比，玻璃在表面上的动力学显着加快了，”科学家说。
即使氧化铝膜足够薄（2-3纳米），氧化铝也能在室温下展现出这些独特的性能。 该膜可以拉伸两次以上。 从技术上讲，这种材料是玻璃，但具有液体的特性。
该科学文章于2018年2月28日
发表在《
Nano Letters》杂志上 （doi：10.1021 / acs.nanolett.8b00068，
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