《科学》：科学家造出世界最轻材料

邓文龙

作者：T. A. Schaedler1 来源：《科学》

发布时间：2011-11-21 9:38:30

科学家造出世界最轻材料



（Image: HRL Laboratories, Photo by Dan Little）

据美国物理学家组织网11-11月18日（北京时间）报道，最近，美国加州大学欧文分校休斯研究实验室（HRL）有限公司和加州理工学院共同开发出了世界上最轻的材料，密度仅0.9毫克/立方厘米，比聚苯乙烯泡沫塑料还要轻100倍。相关论文发表在11月18日的《科学》杂志上。

超轻（每立方厘米小于10毫克）多孔材料在隔音绝热、电池电极、催化剂载体、声学研究、震动能量缓冲等方面都有很大应用。新材料具有独特的“微框格（micro-lattice）”多孔结构，即使在纳米、微米和毫米各级尺度，其构成也都是约99.99%的空气和0.01%的固体，为最轻材料划定了新界限。

该项目主要研究员、加州大学欧文分校机械与航空工程师洛伦佐·沃德维特说：“当材料尺寸小到纳米级，就会变得更强。结合这种性质，再让微框格变得可修整，就得到了独特的微孔材料。”

研究人员解释说，新型超轻材料是一种循环式中空管微框格结构，分为纳米、微米、毫米3个层级。先用一种自增生光敏聚合物波导样板做成雏形，再涂上一层非电镀镍涂层，然后将模板腐蚀掉，最终制成的金属微框格结构密度大于或等于0.9毫克/立方厘米，在被压缩超过50%后仍能完全恢复，能量吸收性能与人造橡胶相仿，比超轻气凝胶和碳纳米管泡沫还要轻。“造出这种材料的关键是用一种比头发还细1000倍的中空管相互连接成框格结构。”论文领导作者、HRL实验室托比厄斯·钱德勒说。

HRL实验室建筑材料主管威廉姆·卡特还把这种新材料和生活中的大型建筑材料作对比：“以埃菲尔铁塔或金门大桥为典型的现代建筑，其材料是极轻的，它们的承重效果是凭借着结构的支撑。我们把纳米和微观理念引入新材料，是对轻质材料的革新。”（常丽君）