先前的研究表明，向β型钛合金中添加锡可以增强其强度，但这一现象的原因尚未完全理解。现在，一个新的研究团队已经确定了这一现象背后的具体机制。β型钛(Ti)合金以其强度、可成形性和抵御恶劣环境的能力而广为人知。它们优异的生物相容性也使其适用于多种医疗植入物和假肢，包括关节置换和支架。然而，在某些条件下，可能会出现脆性ω相，这会影响其性能。“锡原子对位错的影响是增强β型Ti合金强度的关键，”冈本表示。
位错是金属晶体结构中的线缺陷，作为塑性变形的主要载体。当金属承受应力时，位错运动，导致材料失效。但锚定的锡原子阻碍了位错的运动，从而提高了材料的强度。研究人员发现，这一现象的关键在于多种元素之间的相互作用，而不仅仅是锡的简单添加。
这些发现是理解β型Ti合金机械性能的重要一步。研究人员认为，他们的发现可能导致更强的钛合金的开发，适用于从医疗植入物到航空材料等广泛应用。
根据一仁的说法，钛和铌的共同存在，加上锡原子的掺杂效应，协同作用可以完全防止有害的ω相的形成，体现了所谓的“鸡尾酒效应”。
类似于精心组合不同成分以创造出美味的鸡尾酒，冶金中的鸡尾酒效应是指将多种元素组件以良好平衡的比例混合可以产生超出预期的特性。
一仁进一步解释说，这种鸡尾酒效应在高熵材料中是一种显著现象，强调了考虑多种元素之间相互作用的重要性。多元素相互作用在合金设计中的重要性已被冈本典彦强调。这一发现不仅对生物材料具有重要意义，还对一般合金设计有重要影响。理解增强β型Ti合金的具体细节将有助于改进生物医学钛植入物，这对支持患有退行性骨病或老年人群至关重要。
