近日，2026年陕西省科学实验展演活动总决赛圆满收官。本次活动以“奋进‘十五五’科技谱新篇”为主题，由陕西省科技厅、省教育厅、省科协联合主办，旨在通过“科学+艺术”的创新展演形式，将深奥的科学原理转化为生动鲜活的舞台表达，集中展示全省科普创作的最新成果，为推动优质科普资源下沉、稳步提升全民科学素质注入强劲动力。

本次活动汇聚全省100多支优秀团队参赛，历经初赛、半决赛、决赛多轮严苛角逐，在总决赛现场，来自西安交通大学材料科学与工程学院、金属材料强度全国重点实验室团队的作品《“芯”变征途》获得全省第一名。作品带来极具看点的相变芯片器件演示，现场模拟了电磁干扰、液氮低温等极端环境，向观众展现中国“芯”的发展新前景。该作品由材料创新设计中心（CAID）王疆靖教授与王晓哲助理教授带领研究生邢雪琦、童沄、张明洋、纪晓阳等共同参演完成，指导教师为张伟教授与马恩教授。

《“芯”变征途》聚焦高端半导体芯片在极端环境下难于稳定运行的“卡脖子”难题。作品中，团队成员通过自制教具生动演示了相变技术的工作机理，揭示其能够抗干扰的根源是以“固体结构调控”实现数据的存储与计算。本次展演着重讲解了非晶相变材料自发发生的电阻漂移来源于亚稳态局部结构的演化，即八面体结构基元的派尔斯畸变，展示了团队通过解耦非晶弛豫（原子排布结构）与电阻漂移（能带结构变化）之间的关联，从三十余万种材料中筛选并设计出无派尔斯畸变的新型非晶相变材料三碲化铬，实现了无漂移的相变计算功能，从而解决了困扰相变存储与存算领域二十余年的一大难题。

展演现场，团队通过自主研发的智能无人车与原型芯片器件，实景验证了三碲化铬相变材料在电磁干扰、150℃高温以及–190℃液氮低温环境下的优异稳定性，生动诠释了“从底层材料创新，突破高端芯片性能瓶颈”的核心科研理念。相关成果以研究论文“无电阻漂移的非晶相变存储材料Amorphous phase-change memory alloy with no resistance drift”发表于《自然材料》。近期，相应科普短文“零漂移相变材料与高精度存内计算”发表于《科学通报》。本次展演活动推动了前沿科研成果与科学普及的双向赋能、同步输出。

材料创新设计中心将科学普及作为重要使命，长期支持并参与金属材料强度全国重点实验室组织开展的系列科普活动。全重室贯彻落实习近平总书记关于“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”的重要指示精神，聚焦“弘扬科学家精神、普及材料知识、激发创新热情”核心目标，创新搭建“引进来沉浸式体验+走出去普惠宣讲+全天候线上传播”三维立体化科普服务体系，建成了高端引领、普惠全民、成效显著的特色科普品牌。过去两年内累计开展科普讲座70余场，覆盖受众超1万5千人次，线上科普视频播放量超5万次，切实推动科普工作走深走实、落地见效。

材料创新设计中心聚焦合金创新领域的基础科学难题，探索新合金材料设计新思路，面向复杂服役环境，研发出兼具高性能、满足高要求的新型合金材料，产出具有国际影响力的学术思想和成果。主要研究方向包括复杂合金、相变存储、类脑计算、非晶材料、低维半导体材料、储能材料、3D打印等。以中心为主要单位已发表学术论文近400多篇，部分成果发表于Science、Nature、Nat Mater、Nat Electron、Nat Commun、PNAS、PRL等高水平期刊。中心每年招收博士研究生10余名，硕士研究生40余名，热忱欢迎有志投身科学研究与科学普及事业的同学加入中心团队，立足材料前沿领域深耕创新，以科创之力赋能科普传播，助力青年成长成才。

相关论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41563-025-02361-0

https://www.sciengine.com/CSB/doi/10.1360/CSB-2026-0369