硼材料的一维结构存在两种易于分辨的形式（或称，相）——链状和带状，并且两相之间存在“可逆相变”（reversible phase transition）的关系，也就是说，一维硼材料能从带状变为链状，并能从链状可逆地回变为带状。
为了证明化学中神奇的力学现象，研究人员利用计算机模拟“拉动”64个原子长的桁架状硼带结构的末端，张力迫使硼原子重新排列成链状结构。模拟中，研究人员保留了一小段的硼带结构作为“种子”，当张力释放后，硼原子链又利索的变回了带状结构，过程如下图所示：
巨大的潜在用途
根据雅各布森的介绍，碳和硼两种元素间的价电子数的差异，导致了两种材料的性质非常不同，硼材料倾向于形成一个双排原子结构，就像桥梁建设中使用的桁架结构。这似乎是硼元素最稳定、能量最低的状态，不同于碳元素的正四面体（金刚石）等稳态结构。
“硼材料和碳材料非常不同，”雅各布森说，“硼材料倾向于形成一个双排原子结构，就像桥梁建设中使用的桁架结构。这似乎是它最稳定、能量最低的状态。”此外，结构的转换外同时还能改变硼材料的电化学性质。
首先，一维带状硼材料称得上是“真正的一维金属材料”，对晶格畸变（皮尔斯畸变，Peierlsdistortion）具有很强的鲁棒性。桁架状的结构使得带状硼材料具备超高的刚性。
模拟过程显示了一维硼材料在张力作用下发生的理论性材料相变：拉伸时由带状结构变为链状结构；释放拉力时，链状结构恢复为带状结构。
其次，当硼原子形成链状结构时，具有应力可调的、宽带隙的反铁磁性半导体特性。所谓反铁磁性，指的是原子矩（原子“向上”或“向下”的自旋态）向相反的方向对齐。这种磁性状态与电传导特性的耦合，或许是自旋电子学研究人员最感兴趣的，有望通过操纵原子的自旋态创造高性能的电子器件。
“这将有可能变得非常有价值，因为这不是简单的电荷传输，而是自旋态传输。这被认为是使用自旋电子学制作器件的一个重要方向。”雅各布森说。
再次，如果只拉伸带状硼结构的一半，将获得一半带状结构和一半链状结构的组合。由于带状结构具有金属性，链状结构则具有半导体特性，组合起来就形成一维可调肖特基结（Schottky junction）。肖特基结是一种简单的金属与半导体的交界面，它与PN结相似，具有非线性阻抗特性，常用于二极管中控制电流单向流通。
此外，一维硼结构的弹性特征也非常有趣。这种结构可以被看做是一种特殊的弹簧——恒力弹簧（constant-force spring）”。举个简单的例子，对于机械弹簧来说，拉伸量越大，弹力就越大。但是对于一维硼结构来说，每次将其完全拉伸需要等量的力。如果继续拉伸，它就会断裂，但如果释放拉力，它将完全折叠回原始状态的带状结构。
从机械结构上来讲，这是一种很好的性能，可以用于纳米级传感器，用来测量极其微小的力。
编辑：李小李