科学家开发出一种新型材料 兼顾高强度、轻质与吸震能力

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科学家开发出一种新型材料 兼顾高强度、轻质与吸震能力

你宁愿撞到砖墙上还是撞到床垫上？ 大多数人会发现这个决定很简单。 砖墙的硬度并不能有效地抑制冲击或振动，而柔软的床垫则可以很好地吸收这种冲击。 有趣的是，在材料设计领域，可能需要这两种特性。

材料需要善于消散振动，同时保持足够的刚度以防止在巨大压力下坍塌。 UvA 物理研究所的一组研究人员现在已经找到了一种设计材料的方法，可以同时做到这两点。

通常，材料的两种特性是相互排斥的：某种材料要么坚硬，要么可以很好地吸收振动——但很少两者兼而有之。 然而，如果我们能够制造出既坚硬又善于吸收振动的材料，那么就会有很多潜在的应用，从纳米尺度的设计到航空航天工程。

阿姆斯特丹大学的一组研究人员现已找到一种方法来制造坚硬但仍能很好吸收振动的材料——同样重要的是，这种材料可以保持非常轻的重量。

该出版物的主要作者 David Dykstra 解释说：“我们发现诀窍是使用会弯曲的材料，例如薄金属板。 当以一种巧妙的方式组合在一起时，由这种弯曲的板材制成的结构会成为很好的振动吸收器——但与此同时，它们还保留了它们所用材料的很多刚度。 此外，板材不需要很厚，因此材料可以保持相对轻便。”

该材料使用这种金属板的屈曲来组合所有这些所需的特性。研究人员彻底研究了这些弯曲材料的特性，发现它们都显示出刚度和消振能力的神奇组合。 由于已知材料不具有这种所需的特性组合，因此新的实验室制造材料（或超材料）具有非常广泛的潜在应用，并且具有非常广泛的规模。

这种材料可能的用途范围从米级（航空航天、汽车应用和许多其他民用设计）到微型（显微镜或纳米光刻等应用）。