本报讯 近日,美国加利福尼亚大学欧文分校和佐治亚理工学院的工程师,描述了新型机械超材料的创建。这些材料能使变形非局部化,以防止失效。研究人员按照张拉整体性(Tensegrity)原则,将孤立的刚性杆集成到柔性的绳索网中,以生产非常轻便的自张紧的桁架结构。
该团队从950纳米直径开始,使用先进的激光直接写入技术生成尺寸10-20微米的基本单元。它们被组装成8个单元的超级电池,可与其他单元组装以形成连续的结构。随后,研究人员进行了计算建模和实验室实验,观察到这些构造物表现出独特的均匀变形行为,而没有局部的过应力或使用不足。
研究表明,新的超材料的可变形性提高了25倍,能量吸收率比最新的晶格排列提高了几个数量级。