复合资料是两种或两种以上分歧物质以分歧方法组合而成的资料。固然复合资料从问世至今只要短短数10年的前史，但因为它可以发扬各类构成物质的长处，克制了单一资料的缺陷，因而获得了普遍使用。比来，美国麻省理工学院的研讨人员如虎添翼，成功地研宣布复合资料纳米化的设计模子。经过该模子，人们有望取得纳米复合资料具有其构成物质所没有的、全新的资料特征。

　　按功能设计纳米复合资料

　　纳米复合资料设计模子的创造报酬麻省理工学院资料科学和工程系助理传授迈克尔·德姆库维茨，他希冀用本人的模子研制出的纳米复合资料可以耐高温、抗辐射，并接受超强的机械负载，最终目的是将这些纳米复合资料用于包罗核电站、燃料电池、太阳能和碳存储等动力使用范畴。

　　德姆库维茨透露表现，动力出产的各个环节均需求可以接受极端前提的资料。他研发的设计模子供应了依据所需的资料功能设计纳米复合资料的新办法。他以为，固然当前社会上有不少设计模子可以构建资料的构造并猜测资料的特征，然则这类仍需求经由重复制造和测试轮回的新资料开拓办法存在着耗资重大且破费工夫长的缺陷。

　　在资料学范畴，具体设定所需的资料特征，然后猜测何种构造可以具有这些特征被科学家称为“逆问题”。德姆库维茨开拓的纳米复合资料设计模子处理了资料科学家面临的“逆问题”，有望极大地加速资料设计进程。

　　纳米复合资料具有很强的抗辐射才能

　　德姆库维茨应用本人的模子进行纳米复合资料设计的首选目的是抗辐射资料，让它协助核电厂进步效率和平安。

　　凡间，当金属资料表露在辐射情况中时，中子等高能粒子与金属中自力的原子会发作碰撞，后果是将原子从晶格中击出，被击出的原子又会与其他的原子相撞，招致后者落空本人的原位……如斯这般的后果是金属中有的区域呈现很多落空原子的“空穴”，有的区域呈现多出原子的“缺陷”，这种短少和多出原子的缺陷群致使金属资料易碎和弱化。

　　据德姆库维茨引见，确保纳米复合资料具有抗辐射才能的要害在于构成复合资料的分歧物质层与层之间的界面。当分歧的物质层越来越薄时，分歧物质间的界面就决议了复合资料的特征，也就是说，分歧物质的界面使得复合资料显示出了原构成物质所不具有的别致特征。

　　德姆库维茨透露表现，在某些纳米复合资料中，“空穴”和“缺陷”遭到了界面的限制，它们紧紧相贴，因而被高能粒子击出的原子最终又填充到“空穴”中，金属的晶体构造恢复至常态。在某些前提下，复合资料显示得好像没有受过辐射影响普通。

　　抗辐射复合资料最终能够用来替代不锈钢用于核反响堆内，有望延伸核反响堆的寿命，还答应核反响堆在更强的辐射剂量下任务。当前反响堆仅仅运用了1%的核燃料，抗辐射复合资料的应用有望让反响堆运用更高比例的核燃料，削减核废料量。

　　德姆库维茨在应用模子设计的具有多层界面的抗辐射纳米复合资料进程中，发现铜和铌构成的复合资料具有抗辐射的才能。2008年，他曾在《物理谈论快报》上宣布文章，以为该纳米复合资料能接收中子并转为辐射性资料，因此不克不及用于核反响堆。此外，德姆库维茨的设计模子还可以用于调查其他复合资料能否也拥有如许的功能。

　　虽然拥有了纳米复合资料设计模子，但德姆库维茨透露表现，在将来确定具有抗辐射的候选纳米复合资料后，在新资料被同意用于核反响堆之前，研讨人员仍需求数年的工夫对其进行测试。因而，任何具有潜力的新资料大约还需求至少10年的工夫才干被启用