金属疲劳堪称工程材料的"隐形杀手"，持续威胁着航空航天、能源装备、交通运输等重大工程领域的安全运行与可靠性保障。

8月4日，中国科学院金属研究所研究员潘庆松和卢磊应邀在《自然-材料》发表观点文章《金属和合金的疲劳》，系统总结了金属疲劳领域的研究基础和进展，并提出了应对极端环境下金属及合金材料疲劳失效挑战的新策略，为未来抗疲劳材料设计提供了重要指导。

尽管人类研究金属疲劳现象已近两个世纪，它仍然是材料科学领域最具挑战性的课题之一。

这一问题的严峻性在深空探测、深海开发、核能系统等极端环境应用中尤为凸显——在这些苛刻条件下，材料承受复杂循环载荷时表现出的疲劳行为具有高度复杂性和不可预测性，可能导致灾难性失效。

更值得关注的是，随着新型材料体系的快速发展和工程应用场景的不断拓展，传统抗疲劳设计方法也面临新的挑战。

作者在文中强调，突破当前疲劳研究的困境，需要从两方面协同推进：一方面深化对疲劳损伤微观机制的基础认知；另一方面需要创新性地整合材料设计、先进制备工艺、精准表征技术以及人工智能辅助分析等跨学科方法。多学科交叉融合的研究范式，不仅为开发具有优异疲劳抗性的低成本金属材料提供了新思路，更有望重塑极端环境用材的设计理念。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41563-025-02308-5