麻省理工開發(fā)出可承受超音速沖擊的超輕材料

2021-07-15 09:11:56來源：科技部關(guān)鍵詞：超輕材料工業(yè)材料閱讀量：24135

導(dǎo)讀：研究人員用納米尺度的碳素支柱制造了一種超輕材料，使材料具有韌性和機械魯棒性。

　　麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院等組成的聯(lián)合團(tuán)隊最近的一項研究表明，其研發(fā)的根據(jù)精確的納米尺度結(jié)構(gòu)設(shè)計的“納米結(jié)構(gòu)”材料，很有潛力用來制造輕型裝甲、防護(hù)涂層、防爆罩和作為其他抗沖擊材料的候選。這種新型碳基材料既輕又硬，可能成為凱夫拉纖維和鋼的替代品。

　　研究人員用納米尺度的碳素支柱制造了一種超輕材料，使材料具有韌性和機械魯棒性。他們首先使用雙光子光刻技術(shù)制造了一種納米結(jié)構(gòu)的材料，這種技術(shù)使用快速、高功率的激光在光敏樹脂中固化微觀結(jié)構(gòu)。研究人員構(gòu)建了一個被稱為四面體的重復(fù)圖案——一種由微觀支柱組成的晶格結(jié)構(gòu)。在形成晶格結(jié)構(gòu)后，研究人員將剩余的樹脂洗掉，并將其放在高溫真空爐中，將聚合物轉(zhuǎn)化為碳，留下一種超輕的納米結(jié)構(gòu)碳材料?？茖W(xué)家通過用微粒以超音速發(fā)射來測試這種材料的彈性，發(fā)現(xiàn)這種比人類頭發(fā)絲寬度還細(xì)的材料可以防止微粒穿透它，甚至在微粒速度超過音速2倍以上時仍然可以有效防止穿透。研究人員計算出，與鋼、凱夫拉纖維、鋁和其他同等重量的抗沖擊材料相比，這種新材料在吸收沖擊方面更有效。該研究發(fā)表在《自然-材料》上。

　　(原標(biāo)題：麻省理工開發(fā)出可承受超音速沖擊的超輕材料)

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