美科學家造出世界最輕材料
2011-11-21 來源：科技日報
據美國物理學家組織網11月18日（北京時間）報道，最近，美國加州大學歐文分校休斯研究實驗室（HRL）有限公司和加州理工學院共同開發出了世界上最輕的材料，密度僅0.9毫克/立方厘米，比聚苯乙烯泡沫塑料還要輕100倍。相關論文發表在11月18日的《科學》雜志上。
超輕（每立方厘米小于10毫克）多孔材料在隔音絕熱、電池電極、催化劑載體、聲學研究、震動能量緩沖等方面都有很大應用。新材料具有獨特的“微框格（micro-lattice）”多孔結構，即使在納米、微米和毫米各級尺度，其構成也都是約99.99%的空氣和0.01%的固體，為最輕材料劃定了新界限。
該項目主要研究員、加州大學歐文分校機械與航空工程師洛倫佐·沃德維特說：“當材料尺寸小到納米級，就會變得更強。結合這種性質，再讓微框格變得可修整，就得到了獨特的微孔材料！
研究人員解釋說，新型超輕材料是一種循環式中空管微框格結構，分為納米、微米、毫米3個層級。先用一種自增生光敏聚合物波導樣板做成雛形，再涂上一層非電鍍鎳涂層，然后將模板腐蝕掉，最終制成的金屬微框格結構密度大于或等于0.9毫克/立方厘米，在被壓縮超過50%后仍能完全恢復，能量吸收性能與人造橡膠相仿，比超輕氣凝膠和碳納米管泡沫還要輕。“造出這種材料的關鍵是用一種比頭發還細1000倍的中空管相互連接成框格結構。”論文領導作者、HRL實驗室托比厄斯·錢德勒說。
HRL實驗室建筑材料主管威廉姆·卡特還把這種新材料和生活中的大型建筑材料作對比：“以埃菲爾鐵塔或金門大橋為典型的現代建筑，其材料是極輕的，它們的承重效果是憑借著結構的支撐。我們把納米和微觀理念引入新材料，是對輕質材料的革新！
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（責任編輯：佳）
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