科技日报北京4月27日电（记者张梦然）美国麻省理工学院团队开发出一种制造既坚固又有弹性的超材料的方法。这种材料通常非常坚硬且易碎，但通过打印出精确复杂的图案，可以形成既坚固又灵活的结构。这项研究成果发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。
工程师找到了一种制造既坚固又有弹性的超材料的方法。图片来源：美国麻省理工学院
在超材料设计领域，“越强越好”一直是主导规则。超材料是一种具有微观结构的合成材料，能够赋予材料整体卓越的性能。然而，追求更强硬度的同时往往牺牲了材料的柔韧性。为了解决这一问题，团队设计了一种结合坚硬的微观支撑结构和更柔软的编织结构的“双网络”。这种新材料由类似有机玻璃的聚合物制成，能够拉伸至自身尺寸的4倍以上而不会断裂，而其他形式的聚合物几乎没有拉伸性。
这种新型双网络设计不仅适用于聚合物，还可以应用于制造弹性陶瓷、玻璃和金属等材料。这些坚韧而灵活的材料可用于制作抗撕裂纺织品、柔性半导体、电子芯片封装以及用于组织修复的细胞培养支架等。
该团队通过结合两种微观结构创建了这种超材料：一个是刚性的网格状支架，由支柱和桁架组成；另一个是由线圈组成的结构，环绕着每个支柱和桁架。这两种材料均由同一种丙烯酸塑料制成，并使用高精度激光打印技术——双光子光刻一次性完成。
团队对这种新型双网络超材料进行了多种压力测试，包括将样品连接到纳米机械压机上以测量其拉伸强度，并录制高分辨率视频观察其拉伸和撕裂过程。结果表明，与传统格子图案的超材料相比，新设计能拉伸至自身长度的3倍，是传统设计拉伸能力的10倍。此外，通过在材料中引入策略性孔洞（即“缺陷”），可以进一步分散应力，提高材料的弹性和耐撕裂性。
这一进展标志着材料科学领域的重大突破，展示了如何通过微观结构的设计来优化材料的整体性能。
图为在上海科技创新成果展上拍摄的科学刊物展台。新华社记者 方喆摄 一直以来，学者们向学术期刊投稿面临着激烈竞 12月18日，2023年度国家自然科学基金管理工作会议在北京召开。会议深入学习贯彻党的二十大精神和习近平总书记在中共中央 岁月不居，时节如流。转眼间，2023年已步入尾声。这一年给我们留下了太多值得铭记的精彩时刻：我国科学家成功制备并验证5 法国政府近日推出“2030国家生物多样性战略”，包括40项措施和200项行动，旨在保护和恢复生态系统、减少对生物多样性的 编者按 世界在变，变化中不断积蓄着突破的力量。局势纵横看似山重水复，历史规律昭示未来终将柳暗花明。2023年与我们挥 中新网1月1日电 据法新社最新消息，日本政府表示，强震发生后没有核电站出现异常的报告。 日本石川县能登地区1日下午 。本文链接：新方法制出坚固且有弹性的超材料http://www.sushuapos.com/show-11-20572-0.html
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