无定形固体作为一种内部结构无规则、缺乏晶体排列的材料体系，其力学行为一直是材料科学及物理学中的重要研究内容。传统上，这些固体可以表现出韧性或者脆性的特点，而这种力学性质的转变往往与材料的结构松弛、应力分布以及微观缺陷有关。近期，活性退火作为一种通过内部活性粒子驱动实现的退火机制，展现出促使无定形固体从韧性转变为脆性的显著效果。这一现象不但丰富了对无定形材料屈服机制的认识，也为理解生物组织的力学演变提供了新的视角。活性退火概念源于活性物质的动力学特征，具体表现为材料内部的微观粒子具备自主运动能力，引发复杂的非平衡动态过程。和传统通过外部剪切场刺激玻璃系统不同，活性退火以内生的自驱动力作为激励源，导致材料内部结构逐渐达到更深的能量最低点，从而实现“内在的退火”。
通过数值模拟以二元Kob-Anderson模型为基础，施加特定的“跑-翻”动力学模式，使较小粒子承受间歇性方向随机改变的推力，在低温环境下演绎其能量景观中的演化过程。研究表明，起始为较差退火状态的无定形固体，在适度活性驱动作用下，能够有效降低其内在态能量。此过程类似于周期性剪切条件下的玻璃退火机制，两者在动力学演化曲线、记忆效应以及屈服临界点上均表现出惊人的相似性。活性退火过程中，材料所经历的“活性周”相当于周期剪切中的应力反转点，局部应力释放与重新分布是微观能量降低的关键。退火效率对活性粒子的推动力大小和持续时间表现出非单调依赖，意味存在一个最优活性参数组合，使得系统能够最大程度地穿越能量陷阱，达到稳定而深层的低能态。该现象不仅揭示了活性动力学对结构玻璃老化的促进作用，还暗示了运用这种内生性力学调控实现材料微观结构优化的可能性。
更为关键的是，活性退火显著影响了无定形固体的宏观机械性能。当通过拉伸试验对退火态玻璃样品施加载荷时，观察到随着活性退火程度的增强，材料的力学响应逐渐转向脆性表现。具体表现为应力-应变曲线中的应力峰值和随后明显的应力坍塌，指示其失效过程由均匀塑性变形转为局域剪切带的迅速形成和断裂。这一转变不仅与活性参数密切相关，还与样品的几何形状、加载速率等多种因素耦合。适量的活性驱动力不仅改善样品的结构均匀性，还有助于抑制剪切带的形成，从而促使材料表现出更加均匀的屈服行为，类似于材料温度升高带来的软化效应。反之，较长的活性持续时间则有助于剪切带的形成，使脆性断裂得以恢复。
该发现为调控材料断裂模式提供新的思路，有望推动高性能生物仿生材料设计。上述机制在生物学系统中的意义尤为突出。例如，活体组织内细胞的内在动力学活动对组织的力学刚度和形态演化具有深刻影响，能够解释诸如组织成熟过程中刚度逐渐增加、糖尿病等疾病状态下细胞力学异常的本质原因。活性退火的内涵强调代谢活动等生物内动力作为影响组织玻璃态转变和损伤模式的关键物理因素，同时揭示细胞层面玻璃态转变与宏观生理功能的联系。此外，活性退火引起的记忆效应说明材料在经历特定活性驱动后，会形成对驱动力大小的记忆编码，这一点与人造玻璃在周期性剪切下形成的记忆类似。材料自身能够在不同活性环境下调节其能量态，形成稳定的形变历史信息，暗示了将活性材料应用于智能存储、自适应系统的潜力。
尽管活性退火的模拟与理论研究取得突破，但相关实验研究仍处于初期阶段。未来，可以通过纳米粒子掺杂、活细胞层实验或合成活性凝胶系统验证活性退火对无定形材料机械性能及断裂行为的影响。结合多物理场刺激与高分辨成像技术，有望解锁活性材料微观结构调控与宏观性能优化之间的精细联系。科学意义之外，活性退火机制还对材料制造工艺提出新方案。与传统需借助外部热处理或机械加工的玻璃退火不同，活性退火提供了一种自主、低温、连续的材料优化路径。通过调控内生活性参数，材料可以“自我修复”或“自我强化”，适应复杂工作环境和生物医学应用需求。
更广阔的应用前景涵盖活性仿生材料、适应性结构、智能传感器等领域。总结来看，活性退火作为连接活物理学和玻璃材料科学的重要桥梁，不仅深化了我们对无定形固体韧性-脆性转变的理解，也为设计功能多样的活性材料奠定理论基础。未来研究将围绕优化活性驱动参数、揭示多尺度力学响应和多重记忆编码机制展开，持续推动该领域的跨学科融合与技术革新。
