合金在使用时会承受热机械载荷，发生弹性（材料恢复到原来的形状）或塑性（材料没有恢复到原来的形状）变形。塑性变形可使材料成型，例如轧制成片状，但也可能导致组件损坏。评估这些材料的使用寿命至关重要，但科学家需要确定控制其机械性能的关键参数。

对材料的使用寿命起重要作用的是“孪生”（twinning）。它是指晶体受到外加切应力作用，沿一定的晶面（孪晶面）和晶向（孪生方向）在一个区域产生连续切变的过程，也是形成六边形紧密堆积的金属和合金（例如镁和锆）性能的重要过程，因为可以容纳材料中的一些其他塑性变形。在材料上施加载荷时，会形成孪晶，而当载荷消除或反向时，孪晶可能会消失。这种现象有利有弊，一方面可以提高材料延展性，但是另一方面也取决于材料的载荷条件以及周围的微观应力场，可能会导致材料断裂。

孪晶的作用极为重要，但是目前科学界很难预测它们，因为它形成的过程很快。科学家Hamidreza Abdolvand带领其团队和ESRF的研究人员合作找出孪晶是如何发生的，以及在何种条件下如何影响材料性能。

该团队利用ESRF ID11光束线，使用3D同步辐射X射线衍射技术，了解原子级发生的变化，并将其与材料的工作方式联系起来。ESRF的科学家Marta Majkut称，该实验非常具有挑战性，样本非常薄，需要在样本上施加载荷，才能在塑性形成的早期观察非常小的孪晶。研究团队将结果与晶体塑性建模相结合，研究孪晶的形成和消失。Abdolvand团队还发现，在塑性形成早期薄孪晶受到很大的压力，但随着进一步的施压它们会松弛。这些结果补充了2007年和2008年的发现，那时科学家认为厚孪晶是松弛的。

这些发现对于开发新模型非常重要，模型有助于制造商和研究人员预测材料会发生什么，以及该材料何时会开始失效或断裂。Abdolvand团队已经提出了一种用于孪晶材料的新模型，目前正在评审过程中。