一般而言，飞机、船舶、车辆和其他工程机构在设计及制造过程中，每个零部件往往是由单一材料构成。当高度工程化的零部件在使用中遇到不同的局部作用力或环境时，这种单一材料约束可能会引起结构问题。

3月22日，美国国防高级研究计划局（DARPA）宣布推出“合金结构多目标工程与测试”（METALS）项目，目标是从根本上颠覆当前各类工程结构设计过程中“单一零部件单一材料”的思维方式，将材料成分和微观结构作为连续变量，在单个零部件上通过定制这些变量，进而在特定区域精准地增强热、结构及功能特性^[1]。

该项目包括两个技术领域，一是新型材料测试方法，综合新型试样设计、先进全域表征、逆向分析等技术，开发材料及部件性能快速测试方法；二是材料集成设计优化，通过材料信息学技术优化材料设计方法，将材料本身作为设计过程的显式变量，允许利用具有不同组成和微观结构的材料来设计制造同一零部件。针对第二个技术领域，项目提出两个验证方案：用于喷气和火箭发动机系统的涡轮叶盘，以及用于船舶和泵的叶轮。                                                 （万勇）