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2015年10月11日 分享: Facebook Google+ LinkedIn StumbleUpon Pinterest Email 打印机版
 
 
波音新型金属材料 轻如空气(多图)
 



微晶格金属材料像空气一样轻。



人的骨骼是中空的,所以坚固却很轻。



微晶格金属材料可用于制造重量更小、更节省油料的飞机。

【人民报消息】美国研究人员研制出一种世界上最轻的结构性材料,这种材料具有很高的强度与吸收能量的能力,压缩后可恢复原状,可应用于飞机结构、声阻尼(acoustic damping)和减震等领域,用途广泛。

这项由加州大学欧文分校(UC Irvine)、休斯研究实验室(HRL Laboratories)和加州理工学院(California Institute of Technology)的研究人员所共同开发的材料,具有独特的「微晶格」(microlattice)蜂窝结构,密度为0.9毫克/毫升,质量约比泡沫塑料轻100倍。

主导这项研究的休斯研究实验室研究人员谢德勒(Tobias Schaedler)表示,这种材料包含99.99%的空气,而0.01%的固体是在纳米、微米和毫米的标尺下制成的一种相互连接的空心管晶格,其管壁厚度比人的头发还薄1,000倍。

研究人员指出,当材料缩小到纳米尺度时,实际上会变得更强。这种材料的结构赋予这种金属前所未有的力学性能,包括︰体积压缩50%后仍可完全复原,同时具有非常高的能量吸收能力。

谢德勒说︰「大多数的合金都很脆弱,但当这种晶格结构被挤压时,其空心管不但不会突然折断,反而会像吸管一样,以高度的弹性弯曲鼓起。即使压缩到体积的一半,这种结构仍会恢复原状。」

他还表示,藉由改变材料的微观结构,研究人员可以获得不同的属性。原则上,这类的晶格结构可以由可在聚合物模板上进行薄膜沈积制程(thin-film deposition)的任何材料制成。研究人员正在研究哪些材料具有这样的特性。

上述研究结果发表在11月18日出刊的《科学》(Science)期刊上。

据今日俄罗斯(RT)10月11日报导,波音公司公布最新发明视频,演示一种几乎是空气重量的金属多孔聚合物——微晶格(microlattice),并表示这是世界最轻的金属材料,可用于制造更轻、更省燃料的飞机。

波音公司所发明的微晶格材料是用空心金属管构成的立体开放式多孔聚合物,特点是有纵横交错的微小空腔。因其密度约等于空气,所以几乎可以在空中漂浮。

参与这项发明的美国加州大学欧文分校HRL实验室菲娅‧杨(Sophia Yang)博士在视频中解释,这种材料组成是空气,其结构像人的骨骼一样。人骨骼外层非常坚硬、坚固,但骨骼实际上是中空的,所以骨骼很轻。

谢德勒表示,这种材料的成分99.99%是空气,0.01%是固体空心管晶格。因此,这种由气凝胶和金属泡沫组成的材料比泡沫塑料轻100倍,几乎像空气一样,但是具有强度很高、能量吸收和变形能力大的优良性能。比如,微晶格材料在压缩后可恢复原状。

研究人员希望用微晶格制造飞机的新型部件。因为微晶格的重量如同空气,所以用它制造的飞机将很轻、很节省燃油。△
文章网址: http://www.renminbao.com/rmb/articles/2015/10/11/62273.html
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