对金属材料进行严重塑性形变可显著细化其微观组织从而大幅提高其强度，但进一步塑性形变时微观结构趋于稳态达到极限晶粒尺寸。近来，沈阳材料科学国家（联合）实验室卢柯研究组针对这一纳米金属材料研究的重大科学难题进行研究并取得突破。该研究组利用自行研发的新型塑性变形技术（表面机械碾磨处理）在金属镍表层成功突破了亚微米（0.1~1微米）这一晶粒尺寸极限，获得纳米级厚度并具有小角晶界的层片结构，层片平均厚度约为20纳米，并且大幅提高了材料强度，其硬度远远超过其他变形方式细化的纯镍硬度。该研究成果于近日发表于《科学》杂志上。研究同时发现这种结构兼具超高硬度和热稳定性，突破了传统金属材料的强度-稳定性倒置关系，有望应用于工程材料提高其耐磨性和疲劳性能，为开发新一代的高综合性能纳米金属材料开辟了新途径。