更輕、強度更高的未來材料

更輕、強度更高的未來材料

已經(jīng)開發(fā)出的更輕、更堅固的材料包括合金、聚合物和復合材料。Cheung和Gershenfeld提出了多孔材料的制造方法?？赡娣涓C結(jié)構(gòu)復合材料具有多孔材料的性能，受固體成分和空隙空間結(jié)構(gòu)影響。泡沫和氣溶膠在彎曲變形中導致強度和剛度急劇下降。某些有序晶格型蜂窩結(jié)構(gòu)材料具有較好的拉伸特性，強度和剛度與材料的固體體積分數(shù)成比例。這種材料的性能以拉伸為主，盡管材料質(zhì)量輕卻很容易實現(xiàn)彎曲變形。這樣的材料設計結(jié)構(gòu)提供了額外的自由度。在晶格材料應用中，單元電池的結(jié)構(gòu)和對稱性、韌帶的尺寸和形狀以及節(jié)點的拓撲結(jié)構(gòu)可以獨立改變。對超輕型材料的研究表明，通過獨立地改變這些不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以使材料的一些特性如密度、硬度和強度達到相互結(jié)合和平衡。多孔材料的一個優(yōu)點是其結(jié)構(gòu)可以被調(diào)整，以滿足所需的特定應用條件。

刊名：Science（英）

刊期：2013年第7期

作者：Tobias A.Schaedler et al

編譯：李雪