从原子尺度动态研究材料变形的原子机制是理解材料变形机制本质的基础,可以为开发、设计高性能金属纳米材料提供理论的指导；也开辟了人们认识材料变形机制的新层次,为新规律的发现和新理论的建立提供了新的机遇.目前,人们对于纳米材料变形的原子机制的理解还非常依赖于分子动力学模拟.实验上,一些传统的观察方法只能通过衬度的变化推断材料的塑性变形行为.要实现对材料变形的同时,还能原位的观察其原子结构的变化目前还是国际性的瓶颈技术[1,2].针对上述背景,我们利用原创的＂原子尺度下原位纳米力学实验平台＂,以典型的Ni纳米线为研究对象,实现了Ni纳米线大应变弯曲过程的动态观察.首次从原子尺度观察到近100年前理论预测,但从未被实验证实的～34.6％超大弹性晶格应变[3].这种～34.6％的弹性应变是理论预测弹性极限的2倍,是常规材料的100倍.为人们理解纳米材料变形提供了新的认识,发展了传统的弹性变形理论.通过对单晶及孪晶结构Ni纳米线变形过程的原子尺度动态观察发现,位错滑移方式及位错类型具有明显尺寸效应[4].对于L＜4.5nm的孪晶,塑性变形以偏位错平行于孪晶界发射并滑移为主.当L＞6.5nm时,偏位错沿着与孪晶界相切的方向发射并滑移.该实验揭示了孪晶及单晶金属纳米线变形的规律,填补了孪晶纳米线中尺寸效应在实验上的空缺.为人们理解金属纳米线变形的原子机制提供了完整的物理图像.